Hybridgewebe wandelt Sonnenlicht und mechanische Energie in Elektrizität um

Ein gemeinsames Team von Wissenschaftlern des Georgia Institute of Technology (USA) und der Chongqing University (China) hat eine neue Art von Gewebematerial entwickelt, das Energie erzeugen kann, indem Sonnenlicht und Windenergie in Elektrizität umgewandelt werden. Dieser Stoff ist aus Fasern eines lichtempfindlichen Materials, kleinen Kupferelektroden und Polymerfasern gewebt, die aufgrund des triboelektrischen Effekts Elektrizität erzeugen. Somit ist dieses Gewebe in der Lage, mechanische Energie in Elektrizität umzuwandeln.

Die Dicke des Hybridmaterials beträgt nur 0,32 Millimeter. Es ist leicht, flexibel und atmungsaktiv. Laut den Entwicklern sind die Hauptkomponenten kostengünstig. Ein solcher Stoff kann Teil der Kleidungselemente sein, Einsätze daraus können zur Herstellung von Zelten oder Vorhängen verwendet werden, Vorhänge, die all dies in eine Stromquelle verwandeln. Die Neuheit ist eine nahezu universelle Energiequelle, da sie Tag und Nacht wirken kann.



"Wir führen Material ein, mit dem Energie erzeugt werden kann", sagte Zhong Lin Wang, Sprecher des Georgia Tech Institute. „Die Basis dieses Materials sind leichte und kostengünstige Polymerfasern, sodass aus dem von uns hergestellten Stoff Energiemodule hergestellt werden können.“ Hier geht es nicht um Kraftwerke, sondern um Einsätze solcher Textilprodukte in gewöhnliche Gewebe.

Die Leistung des Materials ist nicht zu groß, aber es reicht aus, um einfache elektronische Geräte mit Energie zu versorgen. Ein 5 * 4 cm großes Stück Gewebe ergibt bei sonnigem Wetter 0,5 mW. Für eine Minute lädt dieses Gewebestück einen Kondensator bei 2 mF (Spannung - ca. 2 V) auf. Nach Angaben der Erfinder kann dies alles skaliert werden. Beispielsweise wird es nicht schwierig sein, ein Materialstück von 20 × 30 cm mit einer entsprechenden Produktivitätssteigerung herzustellen.



"Unser Material unterliegt praktisch keinen Einschränkungen hinsichtlich des Anwendungsbereichs." Sie können überall Strom erzeugen. Es kann sogar eine Flagge sein, die sich ständig im Wind entwickelt und eine große Menge Sonnenenergie erhält. Material kann ohne Sonne arbeiten. Wenn Sie es beispielsweise an ein Auto anschließen, das auf der Autobahn fährt, wird aufgrund des triboelektrischen Effekts bereits Strom erzeugt.

Der triboelektrische Effekt tritt beim Kontakt von Metallen und Isolatoren aufgrund von Reibung auf, da keine Ladungen auftreten (oder die resultierende Ladung vernachlässigbar ist). Das Hauptergebnis der Reibung ist eine Vergrößerung des tatsächlichen Kontaktbereichs, häufigere Kontakte alter Oberflächen und die Bildung neuer Oberflächen.

Besonders zufrieden mit dieser Energiequelle können Touristen, Militär-, Jagd- und Angelfreunde sein. Das Material kann nach Belieben gefaltet und gebogen werden. Es funktioniert auch nach 500 Kurven noch gut. Die Stromerzeugung stoppt, wenn das Material nass wird, aber wenn es getrocknet ist, wird die Erzeugung fortgesetzt.

Tsong Ling Wang und seine Kollegen arbeiten seit einigen Jahren an der Schaffung einer tragbaren Stromquelle, deren Grundlage Systeme zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie sind. Ein Prototyp des aktuellen Systems war eine Energieerzeugungsflagge. Er wurde an einen mit Helium gefüllten Ball gehängt. Der Wind flatterte die Flagge und Reibung erzeugte Elektrizität. Solche Systeme können laut Entwicklern überall eingesetzt werden. Die Flaggengewebefasern waren, wie oben erwähnt, sehr breit. Dies ist einer der ersten Prototypen dieser Art von Stromerzeugern.

Der neue Stoff ist viel besser, er ist aus Fasern gewebt, die viel kleiner sind als bei der Flagge. Für die Erstellung verwendeten die Entwickler einen industriellen Webstuhl. Der resultierende Stromgenerator ist kompakt und unterscheidet sich im Aussehen fast nicht von gewöhnlichem Stoff. Gleichzeitig reicht ein kleines Fragment eines solchen Materials, das an der Hand des Benutzers angebracht ist, aus, um gleichzeitig den Akku eines Mobiltelefons aufzuladen und zu schauen.

Eine weitere Entwicklung der gleichen Mannschaft - biologisch abbaubare Energiequellen, welche angeblich in medizinischen Implantaten verwendet werden. Wie in anderen Fällen nutzten hier Spezialisten den triboelektrischen Effekt.

Source: https://habr.com/ru/post/de397571/