Elektriske kabler, der gemmer energi? Ny nanotek kan levere strømopbevaring i elektriske kabler, tøj

Forestil dig at kunne bære al den saft, du havde brug for til at drive din MP3 -afspiller, smartphone og elbil i stoffet i din jakke?

Lyder som science fiction, men det kan blive en realitet takket være banebrydende teknologi udviklet ved et forskningslaboratorium ved University of Central Florida.

Indtil videre bruges elektriske kabler kun til at overføre elektricitet. Imidlertid, nanoteknologi videnskabsmand og professor Jayan Thomas og hans ph.d. studerende Zenan Yu har udviklet en måde at både overføre og opbevare elektricitet i en enkelt letvægts kobbertråd.

Deres arbejde er omdrejningspunktet for omslagshistorien om det 30. juni -nummer af materialevidenskabstidsskriftet Avancerede materialer og videnskabsmagasin, Natur har offentliggjort en detaljeret diskussion om denne teknologi i det aktuelle nummer.

"Det er en meget interessant idé, "Sagde Thomas." Da vi gjorde det og begyndte at tale om det, alle vi talte med sagde:"Hmm, aldrig tænkt på det. Det er unikt. '"

Kobbertråd er udgangspunktet, men til sidst Thomas sagde, efterhånden som teknologien forbedres, særlige fibre kunne også udvikles med nanostrukturer til at lede og lagre energi.

Mere umiddelbare applikationer kunne ses i design og udvikling af elektriske køretøjer, rumfartøjer og bærbare elektroniske enheder. Ved at kunne lagre og lede energi på den samme ledning, tung, pladskrævende batterier kan blive fortid. Det er muligt at miniaturisere de elektroniske enheder yderligere, eller det rum, der tidligere har været brugt til batterier, kan bruges til andre formål. I tilfælde af affyringsbiler, der potentielt kan lette belastningen, gør lanceringer billigere, Sagde Thomas.

Så hvordan fik han ideen om energilagringskabler? Han blev inspireret under en rutinemæssig aftentur i sit kvarter.

Thomas og hans team begyndte med en enkelt kobbertråd. Derefter voksede de et lag nanowhiskers på kobbertrådens ydre overflade. Disse whiskers blev derefter behandlet med en speciel legering, som skabte en elektrode. To elektroder er nødvendige for den kraftfulde energilagring. Så de måtte finde ud af en måde at oprette en anden elektrode på.

De gjorde det- dette ved at tilføje et meget tyndt plastark omkring whiskers og vikle det rundt ved hjælp af en metalkappe (den anden elektrode) efter at have genereret nanowhiskers på den (den anden elektrode og det ydre dæksel). Lagene blev derefter limet sammen med en speciel gel. Fordi, af isoleringen er nanowhisker -laget isolerende, den indre kobbertråd bevarer sin evne til at kanalisere elektricitet, lagene omkring tråden lagrer uafhængigt af hinanden kraftfuld energi.

Med andre ord, Thomas og hans team skabte en superkondensator på ydersiden af ​​kobbertråden. Superkapacitorer gemmer kraftfuld energi, som det der var nødvendigt for at starte et køretøj eller udstyr til tungt byggeri.

Selvom der skal gøres mere arbejde, Thomas sagde, at teknikken skulle kunne overføres til andre typer materialer. Det kan føre til, at specialbehandlede tøjfibre kan holde strøm nok til store opgaver. For eksempel, hvis fleksible solceller og disse fibre blev brugt sammen til at lave en jakke, det kunne bruges uafhængigt til at drive elektroniske gadgets og andre enheder.

"Det er meget spændende, "Sagde Thomas." Vi tager det trin for trin. Jeg elsker at komme til laboratoriet hver dag, og se, hvad vi kan finde på næste gang. Nogle gange går tingene ikke, men selv disse fiaskoer lærer os mange ting. Stadig, Jeg ved, hvor vigtigt det også kan være at komme ud af laboratoriet. Jeg vil ikke opgive de aftenture snart. Jeg får nogle gode ideer i den stille tid. "