欢迎关注我们的APP

首页 » 新华时讯(分拣) » 正文

(科技)高科技紗線被拉伸或扭轉就能發電

2017-08-25 11:19:23  来源:新華社 【返回列表】

新華社華盛頓8月24日電(記者林小春)一個國際研究團隊24日在美國《科學》雜誌上報告說,他們開發出一種高科技紗線,只要拉伸或者扭轉它就能產生電能。未來人們有望在此基礎上減少對化石能源的依賴。
美國得克薩斯大學達拉斯校區、韓國漢陽大學、中國南開大學等機構的研究人員利用只有人類頭髮絲萬分之一粗細的碳納米管製成了這種紗線。
發電前,這種紗線需要先在鹽水等電解質溶液中浸泡,使電解質中的離子附著到碳納米管表面。當一根發電紗線被擰緊或拉伸時,碳納米管之間的距離變小,離子聚集到一起,密度變大,就會將擰緊或拉伸過程中的機械能轉化為電能。
“這是一個很神奇的電化學過程,”論文共同第一作者、美國得克薩斯大學達拉斯校區的李娜對新華社記者介紹說,“我們不需要任何外加電源。只要浸泡一下電解質,再拉伸它,就直接產生電能。”
測試結果表明,當這種紗線以每秒30次的頻率拉伸時,每千克的紗線可產生250瓦的峰值電能,比其他將機械能轉換為電能的技術高出100倍以上。一根重量比蒼蠅還輕的紗線,每次拉伸都能點亮一個小型發光二極體。
李娜說,這種紗線適合為物聯網感測器提供電能。物聯網中包括成千上萬個感測器,每個感測器都需要能量運行,而經常給這些感測器換電池很不方便,能量採集紗線有望為感測器提供新的供能方式。
李娜說,以目前實現的平均輸出功率計算,只需要31毫克(相當於2只蒼蠅的重量)的紗線,便可為物聯網提供在100米範圍內每10秒鐘傳輸2000字節數據包所需的電能。
研究人員還將這種紗線縫進上衣。正常呼吸過程中,紗線被拉伸並產生電信號,因此它有潛力用來製備可自己供電的呼吸監測感測器。未來,它還有可能被用於製造智能織物,比如監測多種健康數據的衣服。
研究人員還利用這種紗線採集海浪運動產生的能量。他們把一根10釐米長、重1毫克(相當於1只蚊子的重量)的紗線直接浸泡在韓國東海岸的海水裏面,上面連著一個漂在海水上的氣球,下面連在一塊沉在海床的裝置上。每次海浪過來時,氣球上升,拉長紗線,便產生了電能。
李娜說:“海浪裏含有巨大的機械能,如果能把碳納米管的生產成本降下來,我們就能利用這種紗線製成巨大的能量收集裝置。”(完)