Здравствуйте, дорогие друзья. С каждой новой статьей я стараюсь совершенствовать качество преподносимого мной материала. Дочитайте до конца, статья вышла интересной :)
Поговорим о пьезоэлектриках.
Представьте себе, что шелестящие нити в кармане джинсов могут заряжать ваш мобильный телефон. Представьте себе датчики, которым не нужны батарейки, потому что они сами вырабатывают энергию. И то, и другое вскоре станет возможным благодаря новым пьезоэлектрическим материалам и устройствам. При сжатии, раздавливании или скручивании таких материалов образуется электрический заряд. Добавьте схему для захвата и хранения этого заряда, и вы сможете преобразовать движение в электричество.
Пьезоэлектрические материалы не новы. Но заставить их вырабатывать достаточно электричества для выполнения полезной работы-это очень трудно. Сегодня большинство таких материалов производят всего несколько микроватт энергии. Для сравнения, для питания обычной светодиодной лампы требуется около 8 миллионов микроватт (8 Вт). Большинство современных пьезоэлектрических материалов также являются керамическими. Твердые, но легко ломающиеся, они могут прослужить не очень долго. Но один новый проект дает представление о том, как эти необычные материалы могут приводить в действие устройства, чтобы они могли работать в новых условиях.
Расширение возможностей ткани
Ученые задались вопросом, как можно бы создать карман, который мог бы заряжать сотовый телефон. Чтобы создать такой зарядный карман, ему понадобится мягкий и эластичный пьезоэлектрический материал. Это исключает керамические. Но нейлон может сработать. Этот жесткий, эластичный, легкий пластик проявляется во всем-от купальников и спортивной одежды до лески и гитарных струн. Большая часть нейлона не пьезоэлектрическая. Но некоторые виды нейлона обладают этим свойством — если и только если вы сначала уговорите его сформировать определенную кристаллическую структуру. Ввести его в эту особую структуру в виде длинной, тонкой нити “трудно и сложно”.
Однако, ученые нашли способ, как это сделать. Сначала исследователи растворили нейлоновые гранулы в сильной кислоте. Затем они использовали технику, называемую электроспиннингом, чтобы выпустить очень тонкую нить жидкости из иглы. Нить высыхает, когда она приземляется на тарелку.
В первый раз, когда команда ученых попробовала это, высушенная нить не была пьезоэлектрической. В чем проблема? Все дело в том, что молекулы кислоты "любят" оставаться внутри нейлона.Поэтому ученые добавили еще один ингредиент. Это вещество, называемое ацетоном, содержится в большинстве жидкостей для снятия лака. Этот химикат вынес кислоту из нейлоновой нити, когда она высохла.
Чтобы продемонстрировать, что их новые волокна пьезоэлектрические, ученые подключили к цепи материал, сделанный из них. Затем испытатель положил коврик ему на ладонь. Для того чтобы вырабатывать электричество, достаточно было только разжать и сжать его руку. Этого было недостаточно, чтобы зарядить сотовый телефон. Но с гораздо большей работой, такой подвиг должен быть возможен.
Спасибо большое за прочтение!
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи :)