照明新成果!新碳納米管紗線(xiàn)拉伸即可點(diǎn)亮LED
?? 簡(jiǎn)單來(lái)講,你拿一條紗線(xiàn),拉伸它,就會(huì )產(chǎn)生電能。把它們縫進(jìn)上衣,無(wú)需外加電源,人正常呼吸就能產(chǎn)生電信號?!泵绹驴怂_斯大學(xué)達拉斯分校納米研究所卡特·海恩斯博士就近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項中外合作研究成果接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。
? 這種名為T(mén)wistron的紗線(xiàn)由許多碳納米管紡成,單根碳納米管直徑比人頭發(fā)絲直徑小一萬(wàn)倍。為了使紗線(xiàn)具有高彈性,研究人員不斷提高捻度,使其形成類(lèi)似彈簧的結構。
“這些紗線(xiàn)本質(zhì)上是一種超級電容器,但它無(wú)需外加電源來(lái)充電?!奔{米研究所李娜博士稱(chēng)。因為碳納米管與電解質(zhì)的化學(xué)電勢不同,當紗線(xiàn)浸入電解質(zhì)時(shí),一部分電荷便會(huì )嵌入其中。紗線(xiàn)被拉伸時(shí),體積減小,使電荷相互靠近,電荷產(chǎn)生的電壓增高,從而獲得電能。
? 照明新成果!新碳納米管紗線(xiàn)拉伸即可點(diǎn)亮LED
? “以每秒30次的頻率拉伸時(shí),紗線(xiàn)可產(chǎn)生250瓦/千克的峰值電功率。一根重量小于蒼蠅的紗線(xiàn),每次被拉伸時(shí),就可以點(diǎn)亮一個(gè)LED?!奔{米研究所主任、文章通訊作者之一雷·鮑曼博士介紹說(shuō),與其他可織布發(fā)電纖維相比,單位重量的Twistron紗線(xiàn)產(chǎn)生的電功率可提高百倍以上。
? 值得一提的是,鹽水也可作為電解質(zhì)。發(fā)電紗線(xiàn)的輸出可隨紗線(xiàn)體積的增大,以及并行工作的紗線(xiàn)數量的增高而等比例放大?!叭绻档蜕a(chǎn)成本,Twistron終可用于海浪發(fā)電?!滨U曼表示。
? 目前,碳納米管紗線(xiàn)適合的應用是為傳感器或物聯(lián)網(wǎng)通訊供電?!盎谖覀儗?shí)現的平均輸出功率,只需31毫克的紗線(xiàn),便可為物聯(lián)網(wǎng)在一個(gè)半徑100米的范圍內,每10秒鐘傳輸2千字節數據包?!?/p>