يحول النسيج الهجين ضوء الشمس والطاقة الميكانيكية إلى كهرباء

طور فريق مشترك من العلماء من معهد جورجيا للتكنولوجيا (الولايات المتحدة الأمريكية) وجامعة تشونغتشينغ (الصين) نوعًا جديدًا من مواد النسيج التي يمكن أن تولد الطاقة عن طريق تحويل ضوء الشمس وطاقة الرياح إلى كهرباء. يتم نسج هذا النسيج من ألياف مادة حساسة للضوء ، وأقطاب نحاسية صغيرة وألياف بوليمرية تنتج الكهرباء بسبب تأثير كهرباء الاحتكاك. وبالتالي ، فإن هذا النسيج قادر على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء.

يبلغ سمك المادة الهجينة 0.32 ملم فقط. انها خفيفة الوزن ومرنة وتنفس. وفقا للمطورين ، المكونات الرئيسية غير مكلفة. يمكن أن يكون هذا النسيج جزءًا من عناصر الملابس ، ويمكن استخدام إدخالات منه في إنتاج الخيام أو الستائر ، وتحويل كل هذا إلى مصدر للكهرباء. الجدة هي مصدر طاقة شبه عالمي ، لأنها يمكن أن تعمل ليلًا ونهارًا.



قال المتحدث باسم معهد جورجيا للتكنولوجيا ، زونغ لين وانغ ، "إننا نقدم مواد يمكن استخدامها لتوليد الطاقة". "أساس هذه المادة هو ألياف بوليمر خفيفة وغير مكلفة ، لذلك يمكن استخدام النسيج الذي أنشأناه لإنشاء وحدات طاقة." هذا لا يتعلق بمحطات الطاقة ، ولكن حول إدراج هذه المنتجات النسيجية في النسيج العادي.

أداء المواد ليس كبيرًا جدًا ، ولكنه يكفي لتزويد الطاقة للأجهزة الإلكترونية البسيطة. قطعة نسيج قياس 5 * 4 سم تعطي 0.5 ميجا وات في الطقس المشمس. لمدة دقيقة واحدة ، تقوم قطعة من الأنسجة بشحن مكثف عند 2 mF (الجهد - حوالي 2 V). وفقا للمخترعين ، يمكن تحجيم كل هذا. على سبيل المثال ، لن يكون من الصعب إنشاء قطعة من مادة قياس 20 * 30 سم مع زيادة مقابلة في الإنتاجية.



"موادنا ليس لديها أي قيود على نطاق الاستخدام." يمكنك توليد الكهرباء في كل مكان. يمكن أن يكون حتى علمًا يتطور باستمرار في مهب الريح ويتلقى كمية كبيرة من الطاقة الشمسية. يمكن أن تعمل المواد بدون أشعة الشمس. على سبيل المثال ، إذا قمت بإرفاقها بسيارة تسير على طول الطريق السريع ، فسيتم توليد الكهرباء بالفعل بسبب تأثير كهرباء الاحتكاك. يحدث

التأثير الكهربي للكهرباء عند ملامسة المعادن والعوازل بسبب الاحتكاك ، حيث لا تظهر شحنات (أو أن الشحنة الناتجة لا تذكر). والنتيجة الرئيسية للاحتكاك هي زيادة مساحة الاتصال الفعلي ، وتواتر الاتصالات المتكررة للأسطح القديمة وتكوين أسطح جديدة.

يمكن أن يكون السائحون والعسكريون والصيد وصيد الأسماك سعداء بشكل خاص بمصدر الطاقة هذا. يمكن طي المادة و ثنيها كما تريد. لا يزال يعمل بشكل جيد حتى بعد 500 الانحناءات. يتوقف إنتاج الكهرباء إذا أصبحت المادة مبللة ، ولكن إذا تم تجفيفها ، يتم استئناف التوليد.

يعمل تسونغ لينغ وانغ وزملاؤه منذ عدة سنوات على إنشاء مصدر محمول للكهرباء ، تقوم على أساسه أنظمة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. كان أحد النماذج الأولية للنظام الحالي هو علم توليد الطاقة. تم تعليقه على كرة مليئة بالهيليوم. الريح ترفرف العلم ، وتولد الاحتكاك الكهرباء. يمكن استخدام هذه الأنظمة ، وفقًا للمطورين ، في كل مكان. كانت ألياف نسيج العلم عريضة جدًا ، كما ذكرنا سابقًا ، تعد هذه واحدة من النماذج الأولية الأولى لهذا النوع من مولدات الكهرباء.

النسيج الجديد أفضل بكثير ، فهو منسوج من ألياف ذات حجم أصغر بكثير من حالة العلم. لإنشائه ، استخدم المطورون المنوال الصناعي. مولد الكهرباء الناتج صغير الحجم ولا يختلف تقريبًا في المظهر عن النسيج العادي. في الوقت نفسه ، يكفي جزء صغير من هذه المواد ، مثبت على يد المستخدم ، لشحن بطارية هاتف محمول ومشاهدة في نفس الوقت.

تطور آخر للفريق نفسه هو مصادر الطاقة القابلة للتحلل الحيوي ، والتي كان من المفترض استخدامها في الغرسات الطبية. كما هو الحال في حالات أخرى ، استخدم المتخصصون هنا تأثير كهرباء الاحتكاك.

Source: https://habr.com/ru/post/ar397571/