Kain hibrida mengubah sinar matahari dan energi mekanik menjadi listrik

Sebuah tim gabungan ilmuwan dari Institut Teknologi Georgia (AS) dan Universitas Chongqing (Cina) telah mengembangkan jenis bahan kain baru yang dapat menghasilkan energi dengan mengubah sinar matahari dan energi angin menjadi listrik. Kain ini ditenun dari serat bahan fotosensitif, elektroda tembaga kecil, dan serat polimer yang menghasilkan listrik karena efek triboelektrik. Dengan demikian, kain ini mampu mengubah energi mekanik menjadi listrik.

Ketebalan bahan hibrida hanya 0,32 milimeter. Ini ringan, fleksibel, bernapas. Menurut pengembang, komponen utama tidak mahal. Kain semacam itu dapat menjadi bagian dari elemen pakaian, sisipan dari itu dapat digunakan dalam produksi tenda atau gorden, tirai, mengubah semua ini menjadi sumber listrik. Kebaruan adalah sumber energi yang hampir universal, karena dapat bekerja siang dan malam.



"Kami memperkenalkan bahan yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi," kata juru bicara Georgia Tech Institute Zhong Lin Wang. "Dasar dari bahan ini adalah serat polimer yang ringan dan murah, sehingga kain yang kami buat dapat digunakan untuk membuat modul energi." Ini bukan tentang pembangkit listrik, tetapi tentang menyisipkan produk tekstil tersebut ke dalam kain biasa.

Performa materialnya tidak terlalu bagus, tetapi cukup untuk memasok energi ke perangkat elektronik sederhana. Sepotong jaringan berukuran 5 * 4 cm memberikan 0,5 mW dalam cuaca cerah. Selama satu menit, potongan jaringan ini mengisi kapasitor pada 2 mF (tegangan - sekitar 2 V). Menurut para penemu, semua ini dapat ditingkatkan. Misalnya, tidak akan sulit untuk membuat sepotong bahan berukuran 20 * 30 cm dengan peningkatan produktivitas yang sesuai.



"Materi kami secara virtual tidak memiliki batasan pada ruang lingkup penggunaan." Anda dapat menghasilkan listrik di mana-mana. Bahkan bisa menjadi bendera yang terus berkembang di angin dan menerima sejumlah besar energi matahari. Bahan bisa bekerja tanpa sinar matahari. Misalnya, jika Anda memasangnya pada mobil yang bepergian di sepanjang jalan raya, maka listrik akan dihasilkan karena efek triboelectric.

Efek triboelectric terjadi pada kontak logam dan isolator karena gesekan, karena tidak ada muatan yang muncul (atau muatan yang dihasilkan dapat diabaikan). Hasil utama dari gesekan adalah peningkatan area kontak aktual, lebih sering kontak permukaan lama dan pembentukan yang baru.

Terutama senang dengan sumber energi ini dapat menjadi turis, militer, berburu dan pecinta memancing. Bahannya bisa dilipat dan ditekuk sesuka Anda. Ini masih berfungsi dengan baik bahkan setelah 500 tikungan. Produksi listrik berhenti jika bahan menjadi basah, tetapi jika dikeringkan, pembangkitan kembali.

Selama beberapa tahun sekarang, Tsong Ling Wang dan rekan-rekannya telah bekerja pada penciptaan sumber listrik portabel berdasarkan sistem yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Salah satu prototipe sistem saat ini adalah bendera penghasil energi. Dia digantung di atas bola yang diisi dengan helium. Angin mengibarkan bendera, dan gesekan menghasilkan listrik. Sistem seperti itu, menurut pengembang, dapat digunakan di mana-mana. Serat kain bendera sangat luas, seperti yang disebutkan di atas, ini adalah salah satu prototipe pertama dari jenis generator listrik.

Kain baru jauh lebih baik, ditenun dari serat dengan ukuran yang jauh lebih kecil daripada dalam kasus bendera. Untuk membuatnya, para pengembang menggunakan alat tenun industri. Generator listrik yang dihasilkan berukuran kompak dan penampilannya hampir tidak berbeda dari kain biasa. Pada saat yang sama, sebuah fragmen kecil dari bahan tersebut, yang dipasang di tangan pengguna, cukup untuk mengisi daya baterai ponsel dan arloji secara bersamaan.

Pengembangan lain dari tim yang sama adalah sumber energi biodegradable, yang seharusnya digunakan dalam implan medis. Seperti dalam kasus lain, di sini spesialis menggunakan efek triboelectric.

Source: https://habr.com/ru/post/id397571/