Dallas'taki Texas Üniversitesi'ndeki nanoteknoloji araştırmacıları, mekanik hareketi diğer malzeme bazlı enerji toplayıcılara göre daha etkili bir şekilde elektriğe dönüştüren yeni karbon nanotüp iplikleri yaptılar.

26 Ocak'ta Nature Energy'de yayınlanan bir çalışmada, UT Dallas araştırmacıları ve işbirlikçileri, gerildiğinde veya büküldüğünde elektrik üreten, "twistron" adı verilen icat ettikleri yüksek teknolojili ipliklerdeki gelişmeleri anlatıyorlar. Yeni versiyonları geleneksel yün veya pamuk ipliklerine çok benziyor.

Tekstillere dikilen Twistronlar insan hareketini algılayıp toplayabilir; Twistronlar tuzlu suya yerleştirildiğinde okyanus dalgalarının hareketinden enerji toplayabilir; ve bükümler süper kapasitörleri bile şarj edebilir.

İlk olarak UTD araştırmacıları tarafından 2017 yılında Science dergisinde yayınlanan bir çalışmada tanımlanan bükümler, çapı insan saçından 10,000 kat daha küçük olan içi boş karbon silindirleri olan karbon nanotüplerden (CNT'ler) yapılmıştır. Twistron yapmak için nanotüpler, içine elektrolitlerin de eklenebileceği yüksek mukavemetli, hafif lifler veya iplikler halinde bükülür.

Twistronların önceki versiyonları oldukça elastikti; araştırmacılar bunu, ipliklerin aşırı bükülmüş bir lastik bant gibi sarılmasını sağlayacak kadar çok büküm ekleyerek başardılar. Elektrik, sarılmış iplikler tarafından tekrar tekrar gerilerek ve serbest bırakılarak veya bükülüp bükülerek üretilir.

Yeni çalışmada araştırma ekibi, lifleri kıvrılma noktasına kadar bükmedi. Bunun yerine, tekstilde kullanılan geleneksel ipliklerin yapımına benzer şekilde, ancak farklı bir bükümle tek bir iplik elde etmek için üç ayrı eğrilmiş karbon nanotüp elyaf telini iç içe geçirdiler.

“Tekstillerde kullanılan katlı iplikler tipik olarak bir yönde bükülen ve daha sonra son ipliği oluşturmak için ters yönde birlikte katlanan ayrı ayrı şeritlerden yapılır. Bu heterokiral yapı, bükülmeye karşı stabilite sağlar," dedi UT Dallas'taki Alan G. MacDiarmid NanoTek Enstitüsü müdürü ve çalışmanın ilgili yazarı Dr. Ray Baughman.

Doğa Bilimleri Fakültesi Kimya Bölümü'nde Robert A. Welch Seçkin Başkanı Baughman, "Buna karşılık, en yüksek performanslı karbon-nanotüp katlı bükümlerimiz aynı bükme ve katlama özelliğine sahiptir; bunlar heterokiral değil homokiraldir" dedi. ve Matematik.

Katlı CNT ipliklerle yapılan deneylerde araştırmacılar, çekme (germe) enerji hasadı için %17.4 ve burulma (bükme) enerji hasadı için %22.4 enerji dönüşüm verimliliği gösterdi. Sarmal bükümlerin önceki versiyonları, hem çekme hem de burulma enerjisi hasadı için %7.6'lık bir tepe enerji dönüşüm verimliliğine ulaşmıştı.

Baughman, "Bu bükücüler, daha önce herhangi bir bükücü olmayan, malzeme bazlı mekanik enerji toplayıcı için bildirilmiş olandan 2 Hz ile 120 Hz arasında geniş bir frekans aralığında biçerdöver ağırlığı başına daha yüksek bir güç çıkışına sahiptir" dedi.

Baughman, katlı bükümlerin gelişmiş performansının, ipliğin gerilmesi veya bükülmesi üzerine yanal olarak sıkıştırılmasından kaynaklandığını söyledi. Bu işlem, ipliğin elektriksel özelliklerini etkileyecek şekilde katları birbiriyle temas ettirir.

Baughman, "Malzemelerimiz çok sıra dışı bir şey yapıyor" dedi. "Onları uzattığınızda yoğunlukları azalmak yerine daha yoğun hale geliyorlar. Bu yoğunlaşma, karbon nanotüpleri birbirine yaklaştırıyor ve enerji toplama yeteneklerine katkıda bulunuyor. Neden bu kadar iyi sonuçlar aldığımızı daha iyi anlamaya çalışan teorisyenlerden ve deneycilerden oluşan geniş bir ekibimiz var."

Araştırmacılar, ipliği üç katlı yapmanın en iyi performansı sağladığını buldu.

Ekip, üç katlı bükümler kullanarak çeşitli kavram kanıtlama deneyleri gerçekleştirdi. Bir gösteride, bir balon ile tuzlu su ile dolu bir akvaryumun tabanı arasına üç katlı bir büküm takarak okyanus dalgalarından elektrik üretimini simüle ettiler. Ayrıca yalnızca 3.2 miligram ağırlığındaki bir diziye çok katlı bükümler yerleştirdiler ve bunları tekrar tekrar uzatarak bir süper kapasitörü şarj ettiler; bu kapasitör daha sonra beş küçük ışık yayan diyotu, bir dijital saati ve bir dijital nem/sıcaklık sensörünü çalıştıracak kadar enerjiye sahip oldu.

Ekip ayrıca CNT ipliklerini pamuklu bir kumaş parçasına dikti ve bu parça daha sonra bir kişinin dirseğinin etrafına sarıldı. Kişi dirseğini defalarca büktüğünde elektrik sinyalleri üretildi ve bu da liflerin insan hareketini algılamak ve toplamak için potansiyel kullanımını gösterdi.

Araştırma raporu:Homokiral katlı karbon nanotüp ipliklere dayalı olarak çekme verimliliği %17.4 ve burulma verimliliği %22.4 olan mekanik enerji toplayıcılar

İlgili Bağlantılar
Dallas Üniversitesi Teksas Üniversitesi

Karbon Dünyaları – grafit, elmas, amorf, fullerenlerin buluştuğu yer

Orada olduğun için teşekkürler; Yardımına ihtiyacımız var. SpaceDaily haber ağı büyümeye devam ediyor ancak gelirleri korumak hiç bu kadar zor olmamıştı. Reklam Engelleyicilerin ve Facebook'un yükselişiyle birlikte, kaliteli ağ reklamcılığı yoluyla geleneksel gelir kaynaklarımız azalmaya devam ediyor. Ve diğer pek çok haber sitesinin aksine, bu can sıkıcı kullanıcı adları ve şifrelerle bir ödeme duvarımız yok. Haber kapsamımız, yılda 365 gün yayınlamak için zaman ve çaba gerektirir. Haber sitelerimizi bilgilendirici ve faydalı buluyorsanız, lütfen düzenli bir destekçi olmayı düşünün veya şimdilik bir kerelik katkıda bulunun.
SpaceDaily Aylık Destekçisi $5+ Aylık Faturalandırılır		UzayGünlük Katılımcı 5 $ Bir Kez Faturalandı kredi kartı veya paypal

Bilim adamları bugüne kadarki en az maliyetli karbon yakalama sistemini açıkladı

Richland WA (SPX) 26 Ocak 2023


Karbon dioksiti yakalayabilen, ortadan kaldırabilen ve yeniden kullanabilen teknolojiye olan ihtiyaç, Dünya atmosferine ulaşan her CO2 molekülüyle daha da güçleniyor. Bu ihtiyacı karşılamak için, Enerji Bakanlığı Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim adamları, karbon yakalamayı daha uygun fiyatlı ve yaygın hale getirme çabalarında yeni bir kilometre taşını temizlediler. Bugüne kadarki en düşük maliyetli olan CO2'yi verimli bir şekilde yakalayan ve onu dünyanın en yaygın kullanılan kimyasallarından birine dönüştüren yeni bir sistem yarattılar: meta … daha fazla oku

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.spacedaily.com/reports/Researchers_demo_new_type_of_carbon_nanotube_yarn_that_harvests_mechanical_energy_999.html