به نقل از «همشهری آنلاین»

پارچه هوشمندی که از حرکت کاربر برق تولید می‌کند

تاریخ انتشار: ۲۶ آبان ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۳۷۱۲۹۲۲

به گزارش همشهری آنلاین، ایسنا به نقل از فیز، "اثر برق مالشی" یا "اثر تریبوالکتریک"(Triboelectric effect)، پدیده‌ای است که در آن، هنگامی که مواد پس از تماس با یکدیگر از هم دور می‌شوند، بار روی دو ماده غیرمشابه قرار می‌گیرد. "نانوژنراتورهای تریبوالکتریک"(TENGs) از این اثر برای تبدیل حرکت مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

فشرده بودن این نانو ژنراتورها به آنها امکان می‌دهد تا به عنوان دستگاه‌های پوشیدنی استفاده شوند که می‌توانند حرکت بدن را برای تامین انرژی الکترونیکی مهار کنند. برای پوشیدنی کردن این فناوری، تاکید بر ویژگی‌های پارچه مانند راحتی و ظرفیت حمل بار نانوژنراتورها قرار دارد. به طور کلی، مواد تریبوالکتریک انتخاب شده برای نانوژنراتور باید ایمن، سازگار با بدن انسان یا زیست سازگار، انعطاف‌پذیر و قابل تنفس باشند و در عین حال بتوانند عملکرد خروجی الکتریکی را حفظ کنند.

در میان بسیاری از مواد در نظر گرفته شده برای نانوژنراتورهای تریبوالکتریک، الیاف الکتروریسی شده می‌توانند یک گزینه امیدوارکننده باشند زیرا سبک، قوی و دارای خواص الکتریکی مطلوب هستند. الکتروریسی، روشی است که در آن، محلول‌های پلیمر با استفاده از بار الکتریکی به داخل الیاف کشیده می‌شوند. تلاش‌ در افزودن فلزات به الیاف الکتروریسی شده برای بهبود ظرفیت الکترواستاتیک و قابلیت‌های به دام انداختن بار، ادامه دارد. این تلاش‌ها به سازش میان راحتی و عملکرد خروجی مواد انجامیده است.

پژوهشگران "دانشگاه فوکویی" ژاپن و "دانشگاه نانجینگ"چین، لایه‌ای از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک را ابداع کرده‌اند که به سادگی می‌توان آن را با پارچه‌های معمولی ادغام کرد.

پارچه هوشمندی که در گرما مانند کولر عمل می‌کند!

دکتر "هیرواکی ساکاموتو"، از پژوهشگران این پروژه گفت: هدف ما از این پژوهش‌، ارائه دیدگاه جدیدی نسبت به دستگاه‌های پوشیدنی جذب انرژی و پارچه‌های هوشمند است.

این فناوری موسوم به "AF-TENG"، یک غشای تریبوالکتریک متشکل از دو لایه الیاف الکتروریسی شده را شامل می‌شود. یکی از لایه‌ها، از موادی موسوم به "پلی وینیلیدین فلوراید"(PVDF) و دیگری از نوعی نایلون ساخته شده است. نانوسیم‌های نقره، این لایه‌ها را می‌پوشانند. همچنین پژوهشگران، لایه‌ای از الیاف الکتروریسی شده پلی‌استایرن را بین نانوسیم‌های نقره و غشای تریبوالکتریک اضافه کردند.

حرکت مکانیکی بدن هنگام راه رفتن یا دویدن باعث می‌شود که لایه‌های تریبوالکتریک باردار شوند. بدین ترتیب، انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود که می‌توان از آن برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کرد.

معمولا تجمع بار روی سطح تریبوالکتریک، به تدریج از بین می‌رود و چگالی بار سطح و عملکرد خروجی نانوژنراتور را کاهش می‌دهد. با وجود این، غشای پلی استایرن اضافه شده در این پروژه، توانست بار را جمع‌آوری و محبوس کند و چگالی بار سطح AF-TENG را حفظ کند.

ساکاموتو ادامه داد: این دستگاه تولید برق، از انعطاف‌پذیری و تنفس‌پذیری برخوردار است زیرا همه اجزای آن از مواد فیبر تشکیل شده‌اند. این دستگاه، ظرفیت بالایی در برداشت الکتریسیته ساکن از لباس‌های ما نشان می‌دهد.

اگرچه نانوژنراتورهای تریبوالکتریک در حال حاضر به دستگاه‌های کم مصرف مانند LED و ماشین حساب محدود هستند اما بهبود قابلیت پوشیدن و عملکرد خروجی آنها، گامی به سوی بهبود فناوری‌های پوشیدنی آینده است.

این پژوهش، در مجله "Nano Energy" به چاپ رسید.

کد خبر 638114 برچسب‌ها تکنولوژی (فناوری)

منبع: همشهری آنلاین

کلیدواژه: تکنولوژی فناوری عملکرد خروجی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.hamshahrionline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «همشهری آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۷۱۲۹۲۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

افتتاح هفت نیروگاه خورشیدی در مدارس کشور

 

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، برنامه ساخت نیروگاه‌های خورشیدی پشت بامی در ۱۶ مدرسه کشور در دست اجرا است که از این تعداد، هفت نیروگاه در استان‌های اصفهان، قم، گلستان، آذربایجان شرقی، کهگیلویه و بویراحمد و خراسان جنوبی به صورت هم‌زمان به بهره‌برداری رسیدند.

رئیس سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور با حضور در دبیرستان خیرساز زیرک پردیسان قم که مجهز به این فناوری شده است، گفت: ساخت این نیروگاه‌ها ضمن ایجاد درآمد پایدار و صرفه‌جویی در هزینه‌های مدارس، سبب افزایش خودآگاهی و تربیت اقتصادی دانش‌آموزان در راستای استفاده از انرژی‌های پاک می‌شود.

معاون وزیر آموزش و پرورش افزود: در برنامه هفتم توسعه کشور، اختیار کسب درآمد اختصاصی برای همه مدارس از مسیر‌هایی مانند تولید انرژی پاک توسط سلول‌های خورشیدی یا تعبیه فضای تجاری در نظر گرفته شده تا هر مدرسه بتواند اقتصاد خود را پیش ببرد.

حمیدرضا خان محمدی یادآور شد: دو هزار و ۵۰۰ طرح برای اجرای نیروگاه‌های خورشیدی هدف‌گذاری شده است و در یک برنامه کوتاه‌مدت با همکاری دستگاه‌های متولی، ۲۰ هزار مدرسه به سلول‌های خورشیدی مجهز می‌شوند.

وی با ذکر اینکه در حال حاضر ۵۶ طرح نیروگاه خورشیدی در سطح کشور در حال اجراست، گفت: تاکنون نیروگاه‌های خورشیدی ۱۱ مدرسه در استان قم با ظرفیت ۲۲۰ کیلووات به مرحله اجرا رسیده‌اند که از این تعداد نیروگاه‌های پنج مدرسه با مجموع ظرفیت مجموع ۱۰۰ کیلووات به شبکه سراسری برق متصل شده‌اند.

رئیس سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور افزود: برای تولید انرژی از سلول‌های خورشیدی و استفاده از فضای مدارس در این امر، با خیرین و سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی وارد مذاکره شده‌ایم تا این موضوع در همه مدارس جدیدالاحداث محقق شود.

معاون وزیر آموزش و پرورش خاطرنشان کرد: با تولید هر کیلووات ساعت نیروگاه خورشیدی ۵۶۰ گرم از انتشار گاز دی اکسید کربن جلوگیری و سبب صرفه جویی ۰.۲۷ مترمکعب مصرف گاز طبیعی و ۰.۲۲ لیتر مصرف آب می‌شود.

هم‌زمان با بهره‌برداری از این نیروگاه، آیین افتتاح مدرسه خیرساز حاج غلامرضا زیرک در پردیسان قم برگزار شد. این مدرسه در زمینی به مساحت پنج هزار و ۲۳ مترمربع و با زیربنای سه هزار و ۱۵۹ مترمربع در سه طبقه و بر اساس آخرین استاندارد‌های روز ساخته شده و دارای ۱۸ کلاس درس و مجهز به سه سامانه ۲۰ کیلوواتی تولید برق از انرژی پاک خورشیدی است.