science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Energieopwekkende doek kan batterijen in draagbare apparaten vervangen

Van oplichtende schoenen tot slimme horloges, draagbare elektronica wint aan populariteit bij consumenten, maar de veelzijdigheid van deze gadgets wordt nog steeds belemmerd door de stijve, batterijen met een korte levensduur die nodig zijn. Deze beperkingen, echter, spoedig zou kunnen worden overwonnen. In het journaal ACS Nano , wetenschappers rapporteren de eerste duurzame, flexibele stof die menselijke beweging gebruikt om energie op te wekken. Het kan ook zelf batterijen of supercondensatoren opladen zonder een externe stroombron en nieuwe commerciële en medische toepassingen mogelijk maken.

Sang-Woo Kim en collega's wijzen erop dat het potentieel van draagbare elektronica veel verder gaat dan het flitsende en handige. Klein, lichtgewicht apparaten kunnen levensveranderende rollen spelen als robothuid of in andere biomedische toepassingen. Maar om hun nut te maximaliseren, dergelijke elektronica heeft een ultraflexibele, duurzame energiebron die naadloos is geïntegreerd in het design van het apparaat. Voor een mogelijke oplossing, Het team van Kim wendde zich tot de opkomende technologie van "tribo-elektrische nanogeneratoren, " of TNG's, die energie oogsten uit de dagelijkse beweging.

De onderzoekers creëerden een nieuwe TNG-stof uit een zilverachtig textiel bedekt met nanostaafjes en een op silicium gebaseerd organisch materiaal. Toen ze vier stukken stof op elkaar stapelden en op het materiaal duwden, het ving de energie op die door de druk werd gegenereerd. Het materiaal pompte die energie onmiddellijk weg, die werd gebruikt om lichtgevende diodes van stroom te voorzien, een liquid crystal display en een keyless entry-afstandsbediening van een voertuig. Het doek werkte voor meer dan 12, 000 cycli.