Et armbånd lavet af stof vævet med specielle energihøstende tråde, der opsamler elektricitet fra solen og bevægelse. (Kredit: Georgia Tech)Et armbånd lavet af stof vævet med specielle energihøstende tråde, der opsamler elektricitet fra solen og bevægelse. (Kredit: Georgia Tech)

Et nyt stof høster energi fra både solskin og bevægelse på samme tid.

Stoffer, der kan generere elektricitet fra fysisk bevægelse, har været i værk i et par år, og dette er det næste trin.

At kombinere to typer elproduktion i et tekstil baner vejen for udvikling af beklædningsgenstande, der kan levere deres egen energikilde til strømforsyninger som smartphones eller GPS.

”Dette hybridkrafttekstil præsenterer en ny løsning til opladning af enheder i marken fra noget så simpelt som vinden blæser på en solskinsdag,” siger Zhong Lin Wang, professor ved Georgia Institute of Technology's School of Materials Science and Engineering.


indre selv abonnere grafik


For at fremstille stoffet brugte Wangs team en kommerciel tekstilmaskine til at væve sammen solceller konstrueret af lette polymerfibre med fiberbaserede triboelektriske nanogeneratorer.

Triboelektriske nanogeneratorer bruger en kombination af triboelektrisk effekt og elektrostatisk induktion til at generere en lille mængde elektrisk kraft fra mekanisk bevægelse såsom rotation, glidning eller vibration.

Wang forestiller sig, at det nye stof, der er 320 mikrometer tykt vævet sammen med tråde af uld, kunne integreres i telte, gardiner eller bærbare beklædningsgenstande.

'Kitchen wrap' tøj ville skære vores behov for aircondition

”Stoffet er yderst fleksibelt, åndbart, let og kan tilpasses til en række anvendelser,” siger Wang.

Fiberbaserede triboelektriske nanogeneratorer fanger den energi, der skabes, når visse materialer bliver elektrisk ladede, efter at de kommer i bevægelig kontakt med et andet materiale. Til den sollyshøstende del af stoffet brugte Wangs team fotoanoder fremstillet på en trådformet måde, der kunne væves sammen med andre fibre.

”Tekstilens rygrad er lavet af almindeligt anvendte polymermaterialer, der er billige at fremstille og miljøvenlige,” siger Wang. "Elektroderne fremstilles også gennem en billig proces, der gør det muligt at bruge storskalaproduktion."

I et af deres eksperimenter brugte Wangs team et stof, der kun var på størrelse med et ark kontorpapir og fastgjort det til stang som et lille farverigt flag. Ved at rulle ned ad vinduerne i en bil og lade flaget blæse i vinden, var forskerne i stand til at generere betydelig kraft fra en bil i bevægelse på en overskyet dag. Forskerne målte også output med et stykke 4 x 5 centimeter, der opladede en kommerciel kondensator på 2 mF til 2 volt på et minut under sollys og bevægelse.

”Det indikerer, at den har en anstændig evne til at arbejde selv i et hårdt miljø,” siger Wang.

Mens tidlige tests viser, at stoffet kan modstå gentagen og streng brug, vil forskere undersøge dets langsigtede holdbarhed. De næste trin inkluderer også yderligere optimering af stoffet til industriel anvendelse, herunder udvikling af korrekt indkapsling for at beskytte de elektriske komponenter mod regn og fugt.

Arbejdet vises i tidsskriftet Natur energi.

Finansieringen kom fra Hightower Chair-stiftelsen, KAUST og programmet "tusinder talenter" til pionerforsker og hans innovationsteam, National Natural Science Foundation of China, og de grundlæggende forskningsfonde til de centrale universiteter. Eventuelle konklusioner eller anbefalinger er fra forfatterne og repræsenterer ikke nødvendigvis sponsororganisationernes officielle synspunkter.

kilde: Georgia Tech

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon