Bilim Adamları, Hareketlerimizden Enerji Toplayan Çok İnce Bir Kumaş Oluşturdu
Kumaşa “twistron” adını verdiler.
Jel kaplı karbon nanotüplerden yapılmış bükümlü bir elyaf olan bu kumaş, etraftan enerji toplamak için biçilmiş bir kaftan. Aksi takdirde madde atık olarak kalacak.
“Twistron” olarak adlandırılan bu kumaşın ipleri laboratuarda inanılmaz bir başarı gösterdi. Bir gün bedenlerimizden, mobilyalarımızdan veya daha geniş çevremizden gelen yedek değişim enerjisini toplayan güç hasat makinelerine de koyulabilir.
Bu teknolojiyi geliştiren Uluslararası araştırmacılar ekibi Teksas Üniversitesi’nden Carter Haines:”Twistron biçerdöverleri tasarlamanın en kolay yolu; bir parça ipliğiniz var, onu geriyorsunuz ve elektrik geliyor.” diyor.
Ortam sıcaklığından, radyo dalgalarından ya da cep boyutundaki elektronik cihazlarımıza güç vermek için az miktarda enerjiyi değerlendirme fikri hiç de acayip değildir.
Neden bu düşünceye takılıp kaldığımız bir merak konusu – dünyamız düşük elektromanyetik dalgalarla, sürtünme ve birkaç elektronun etrafında dağılmış ve karıştırılmış sıcaklık gradyanları ile uğulduyor.
Ancak araştırma kumaşların bütün farklı çeşitleri için bu enerjiyi toplayabilen ve mümkün olduğunca sağlam, ucuz, çok yönlü ve etkili bir malzeme hazırlamak üzeredir.
Twistron, son cevap olmayabilir, ancak kesinlikle umut vadediyor.
Fiberin elektrik üretiminden sorumlu mekanizması şaşırtıcı derecede basittir. Bir karbon atomu kafesi, bir insan saçı genişliğinden 10,000 kat daha inceltilmiş tüplere yuvarlanarak komple filamanın temel liflerini oluşturur.
Bu uzun karbonlu nanotüplerin demetleri birlikte dokunmuş ve bükülmüştür, böylece elastikiyet kazanmaktadır. Bir dizgenin fazla sarımını düşünün; bu iplik gerilirken rahat bırakılır ve kendiliğinden çekilir.
Bir elektrolit çözeltisi ile kaplandığında – örneğin tuzlu su kadar basit bir şey – lifin değişen şekli, karbon-nanotüpleri çevreler ve voltaj üretmek için şarjları düzenler.
Araştırmacı NaLi: “Temel olarak, bu iplikler süperkondansatörler.” diyor.
“Normal bir kapasitörde, kapasitörün şarjını yapmak için bir pil gibi bir enerji kullanıyorsunuz. Fakat bizim durumumuzda, karbon nanotüp ipliğini bir elektrolit banyosuna yerleştirdiğinizde, iplikler elektrolitin kendisi tarafından yüklenir. Harici akü veya voltaj gerekmez.”
İpliğin gerilmesi ile oluşturulan yük, temel olarak bir karbon dize uzunluğu olduğu için etkileyicidir.
Kumaştan bir kiligram alırsanız 2 saniyede 30 kez ses çıkarırsınız,verimli 250 watt elektrik üretirsiniz. Bu bir masaüstü bilgisayar ve belki küçük bir ısıtıcı çalıştırmak için fazlasıyla yeterli.
Elbette bu tür bir şarj üretmek için çok daha verimli yollar var ancak malzemeyi, giyim gibi halihazırda hareket eden bir şeye bağlamak, pillerin veya güneş enerjisinin uygun olmadığı yerlerde enerjiye kolay erişim sağlayabilir.
Li: “Dağınık sensör dizileri gibi Şeylerin Internet’i için atık enerjinin kullanılması konusunda çok fazla ilgi var.” diyor.
Araştırmacılar fikrin bir kanıtı olarak twistron bir gömlek dikmişler ve normal bir solunumun bir şarj üretmek için yeterli olduğunu bulmuşlardır.
Bir çentik açarak, balon ve bir platine ince, 10 santimetre (4 inç) uzunluğunda bir ipliği taktılar ve voltaj değişimini ölçtüler, dalgaların yükselmesi ve düşüşü her biri yaklaşık iki saniyede bir oranında gerçekleşti.
Verim 1.79 microwattelektrikti;kötü değildi hemen hemen bir balondan sarkan fiber kadardı.
Araştırmacı Ray Baughman: “Twistron biçerdöverlerimiz daha ucuza kazandırılabilseydi, okyanus dalgalarından sağlanan muazzam enerji miktarını toplayabilirler.” diyor.
Karbon nanotüp biçerdöverleri az miktarda bile olsa, serbest gezinimli okyanus sondaları için, raporlama istasyonlarına geri iletişimi sağlamak için yeterli gücü alabilirler.
Şu anda üretim basit ya da ucuz değil, yani teknolojinin tüm kutuları tıklamadan önce hala bir yolu var demektir.
Ancak karbon nanotüp teknolojisi birçok alanda büyük umut vadediyor. Kim bilir? Belki bir gün çok uzak olmayan bir gelecekte parlak yeni twistron takımında bol hareketlerle çiçek açarak akıllı telefonunuzu şarj edersiniz.
Bu araştırma Science’da yayınlandı.
Kaynak: http://www.sciencealert.com/fabric-woven-out-of-carbon-nanotubes-could-help-us-harvest-waste-energy