Stel je voor dat je al het sap kunt dragen dat je nodig hebt om je MP3-speler van stroom te voorzien, smartphone en elektrische auto in de stof van je jas?

Klinkt als sciencefiction, maar het kan werkelijkheid worden dankzij baanbrekende technologie die is ontwikkeld in een onderzoekslaboratorium van de University of Central Florida.

Tot nu toe worden elektrische kabels alleen gebruikt om elektriciteit te transporteren. Echter, nanotechnologiewetenschapper en professor Jayan Thomas en zijn Ph.D. student Zenan Yu heeft een manier ontwikkeld om elektriciteit te verzenden en op te slaan in één lichtgewicht koperdraad.

Hun werk staat centraal in het omslagverhaal van het nummer van 30 juni van het materiaalwetenschappelijke tijdschrift Geavanceerde materialen en wetenschappelijk tijdschrift, Natuur heeft een gedetailleerde discussie over deze technologie gepubliceerd in het huidige nummer.

"Het is een heel interessant idee, ' zei Thomas. 'Toen we het deden en erover begonnen te praten, iedereen die we spraken zei:"Hm, daar nooit aan gedacht. Het is uniek.'"

Koperdraad is het startpunt, maar uiteindelijk, Tomas zei, naarmate de technologie verbetert, Er zouden ook speciale vezels kunnen worden ontwikkeld met nanostructuren om energie te geleiden en op te slaan.

Meer directe toepassingen kunnen worden gezien in het ontwerp en de ontwikkeling van elektrische voertuigen, ruimtelanceervoertuigen en draagbare elektronische apparaten. Door energie op dezelfde draad op te kunnen slaan en te geleiden, zwaar, ruimteverslindende batterijen zouden tot het verleden kunnen behoren. Het is mogelijk om de elektronische apparaten verder te miniaturiseren of de ruimte die voorheen voor batterijen werd gebruikt, zou voor andere doeleinden kunnen worden gebruikt. In het geval van draagraketten, die mogelijk de last zou kunnen verlichten, lanceringen goedkoper maken, zei Tomas.

Hoe kwam hij op het idee van energieopslagkabels? Hij werd geïnspireerd tijdens een routine avondwandeling in zijn buurt.

Thomas en zijn team begonnen met een enkele koperdraad. Daarna groeiden ze een laag nanohiskers op het buitenoppervlak van de koperdraad. Deze snorharen werden vervolgens behandeld met een speciale legering, waardoor een elektrode ontstond. Voor de krachtige energieopslag zijn twee elektroden nodig. Dus moesten ze een manier bedenken om een ​​tweede elektrode te maken.

Ze deden het - dit door een heel dun plastic vel rond de snorharen toe te voegen en het eromheen te wikkelen met een metalen omhulsel (de tweede elektrode) nadat er nanohiskers op waren gemaakt (de tweede elektrode en de buitenste laag). De lagen werden vervolgens aan elkaar gelijmd met een speciale gel. Omdat, van de isolatie is de nanohiskerlaag isolerend, de binnenste koperdraad behoudt zijn vermogen om elektriciteit te kanaliseren, de lagen rond de draad slaan onafhankelijk krachtige energie op.

Met andere woorden, Thomas en zijn team creëerden een supercondensator aan de buitenkant van de koperdraad. Supercondensatoren slaan krachtige energie op, zoals dat nodig is om een ​​voertuig of zwaar bouwmaterieel te starten.

Hoewel er meer werk moet worden verzet, Thomas zei dat de techniek overdraagbaar moet zijn naar andere soorten materialen. Dat zou ertoe kunnen leiden dat speciaal behandelde kledingvezels voldoende kracht kunnen vasthouden voor grote taken. Bijvoorbeeld, als flexibele zonnecellen en deze vezels samen zouden worden gebruikt om een ​​jas te maken, het kan onafhankelijk worden gebruikt om elektronische gadgets en andere apparaten van stroom te voorzien.

"Het is erg spannend, Thomas zei. "We doen het stap voor stap. Ik ga graag elke dag naar het lab, en kijken wat we daarna kunnen bedenken. Soms lukt het niet, maar zelfs die mislukkingen leren ons veel dingen. Nog altijd, Ik weet hoe belangrijk het ook kan zijn om uit het lab te komen. Ik zal die avondwandelingen niet snel opgeven. Ik krijg een aantal geweldige ideeën tijdens die stille tijd."