ПИК с нов канал в Телеграм
Последвайте ни в Google News Showcase
Разтегаеми нишки, които имитират електрически змиорки, биха могли да се вплитат в дрехите, за да захранват носими устройства, предполага ново изследване, цитирано от Live Science. По време на експерименти гъвкавите влакна са произвели достатъчно енергия за функционирането на електронни часовници и лампи. Изобретението завладява въображението с това, че взима пример от природата, за да “реши проблеми от реалния свят, като дори надминава природата в някои отношения,” казва ръководителят на изследването Хао Сун от Университета Фудан в Шанхай.
Електрическите змиорки са в състояние да генерират смъртоносни шокове, за да парализират плячката си и за да се защитават от врагове. Тези риби имат клетки, наречени електроцити, които съхраняват и отделят заредени йони, за да генерират мощни електрически полета. Отделните електроцити генерират ниски волтажи от около 0.15 волта. В змиорките обаче са подредени хиляди подобни на дискове електроцити, които функционират заедно, произвеждайки електрически шокове до 600 волта. Сун и колегите му са решили да пресъздадат качествата на електрическата змиорка в изкуствен материал. Те са направили нишки, които наподобяват структурата от клетки, произвеждаща електричество.
Нишките са кондензатори, което означава, че в тях се редуват двойки от електрически проводници и електрически изолатори. Кондензаторите складират електрически заряд на повърхностите на проводниците, като натрупват и отделят енергия значително по-бързо от батериите, въпреки че обикновено съхраняват по-малко количество енергия от батериите. Учените са създали кондензаторите, като са увили листове от нанотръбички около еластични гумени нишки с широчина 500 микрона или приблизително пет пъти средната дебелина на човешки косъм. Въглеродните нанотръбички са тръбички с диаметър, равен на милиардни от метъра, които се отличават със забележителни електрически и механични свойства.
Електрически проводимите въглеродни нанотръбички не покриват напълно гумата, която е изолатор. Наличието на участъци, в които гумата е оголена е с ключово значение, тъй като кондензаторите се състоят както от проводими, така и от изолиращи части. След това учените са положили парченца проводим електролитен гел. Колкото повече променящи тока сегменти (състоящи се от проводими нанотръбички и изолиращи гумени участъци) има, толкова по-голям волтаж може да се генерира.
Нишка с дължина 12 метра би могла да произведе 1000 волта, посочват изследователите в статия в журнала Advanced Materials. Еластичните нишки се разтягат със 70 процента над нормалната си дължина, без да губят електрическите или структурни си свойства, посочват учените. Екипът е доказал още, че влакната могат да се втъкат в конвенционални еластични нишки, за да се произведат материали, които да бъдат инкорпорирани в дрехи. Учените са свързали нишките-кондензатори и със слънчеви клетки с формата на нишки, за да създадат материал, който може както да улавя, така и да съхранява енергия.
