Разработана хлопчатобумажная футболка для зарядки мобильного телефона
«Можно предположить, что в скором будущем наши телефоны будут настолько тонкими и гибкими, что больше будут похожи на «файл» для хранения бумаг. Но у нас должно быть и гибкое энергетическое устройство для взаимодействия с эластичными материнскими платами», - говорит инженер-механик профессор Ксиадонг Ли из университета Южной Каролины, который курировал разработку в сотрудничестве с доктором Лионг Бао.
Статья, описывающая их исследование, была опубликована в журнале Advanced Materials.
Фото с сайта idigid.com
Ли знает творческий подход к хлопчатобумажным футболкам. В 2010 году он и его коллеги сделали из обычной футболки легкий бронежилет, преобразовав ткань в наносеть из карбида бора. Поэтому, когда он начал искать основу для гибкого устройства для аккумулирования энергии, он вернулся к хлопчатобумажной футболке за 5$ из супермаркета.
Инженеры должны были сделать хлопок проводящим материалом, для этого им пришлось попробовать несколько «рецептов». По словам Ли, он сравнил эти эксперименты с попыткой приготовить дома такое же блюдо, как в ресторане, не видя, как это делает повар и какие ингредиенты использует.
Сначала исследователи опустили хлопок в раствор фторида натрия на один час, затем они сушили влажный материал в предварительно разогретой духовке в течение трех часов. После этого материал нагревали в печи при более высокой температуре в течение часа.
К тому времени, когда это было сделано, хлопок превратился в активированный углерод. Несмотря на то, что обугленная ткань подвергалась длительному воздействию высокой температуры, она все еще сохраняла гибкость.
После всего, через что прошла футболка, инженеры покрыли ее нанослоем проводящей металлической марганцевой окиси – это была завершающая стадия в процессе сооружения их устройства для аккумулирования энергии. Устройство, названное суперконденсатором, может реагировать значительно быстрее, чем батарея, чтобы запустить работу устройства.
Исследователи говорят, что они первые, кому удалось преобразовать простую хлопчатобумажную футболку в суперконденсатор. Изображение с сайта abc.net.au
Тестирование
Многие изобретатели ранее использовали хлопок в своих устройствах. Но Ли говорит, что он очень горд тем, что его исследовательская группа первая придумала способ активировать хлопковую ткань и преобразовать ее в суперконденсатор.
«Это - очень простой и дешевый прибор, и он абсолютно экологически дружественен», - говорит Ли. Группа исследователей также сделала расчет, который показывает, что если механизировать процесс, стоимость футболки-зарядного устройства сократится еще в 10 раз.
Чтобы поставить концепт на рынок, нужно расширить его применение. Ли говорит, что для следующей фазы, он ищет потенциального промышленного партнера. Он также обращается к лидерам локального правительства по поводу внедрения этого процесса в местное текстильное производство.
Простой процесс
Инженер-механик Реза Шахбазиан-Яссер из Мичиганского технологического университета, который специализируется на применении наноматериалов в процесс аккумулирования энергии различных форм, впечатлен разработкой молодых исследователей.
«Новинка этой работы в том, что они преобразовали ткань, используя простые процессы термообработки, и добавили немного химии», - говорит он. Шахбазиан-Яссер видит потенциал в идее одежды, которая аккумулирует энергию. Профессор говорит, что применение такой технологии, например, в армии может быть очень уместным.
«Проблема, конечно, состоит в том, чтобы улучшить количество энергии, которую могут сохранять эти волокна», - говорит он. Также нужно продумать удобство использования материала: он должен сохранять свойства ткани, которую можно носить каждый день.
Ли, который недавно был в Пекине, чтобы представить материал, говорит, что скоро настанет время, когда посетители научной конференции будут использовать электронные свитки, содержащие гибкие источники энергии.
«Мне нравится думать о возможных масштабах разработки, - говорит он. - В будущем мы будем видеть такие хлопковые энергетические устройства на рынке. Мы не должны будем больше полагаться во всем на нефть».
Комментарии читателей Оставить комментарий