Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /nano-data/main/resources.obj.php:5902) in /nano-data/main/resources.obj.php on line 5089
Умная одежда зарядит батарейки
Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Чудо-волокна.
Принцип работы наногенератора.

Умная одежда зарядит батарейки

Ключевые слова:  альтернативная энергия, оксид цинка, периодика, умные материалы

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

15 февраля 2008

В настоящее время поиск и изучение альтернативных источников энергии являются одними из самых популярных направлений научных исследований. В дело идет практически всё, что угодно – солнечный свет, ветер, океанские течения, энергия вакуума и параллельных фрактальных миров… Устройства, способные сами добывать энергию из окружающей среды, могут иметь массу полезных применений. Не последним фактором, внушающим оптимизм, является и то, что энергопотребление современных гаджетов неуклонно снижается.

Самопитающиеся устройства могут оказаться полезны там, куда не так просто доставить энергию. Например, войска, дислоцирующиеся в диких джунглях, могли бы не испытывать нужды в аккумуляторах для мобильных телефонов, а медицинский наноробот, пробирающийся по закоулкам человеческого тела, уверенно выполнял бы свою задачу.

Механические преобразователи на основе нанопроводов могут получать энергию за счет вибрации, возникающей при ходьбе, сердцебиении, течении жидкостей или газов. Исследователи Georgia Institute of Technology предложили простой и недорогой способ генерации электрического тока при помощи пьезоэлектрических нанопроводов из оксида цинка, выращенных на текстильных волокнах. Одежда из такого материала будет вырабатывать электричество за счет трения, возникающего при ее эксплуатации.

Изображения чудо-волокон представлены на рисунке 1. Кевларовая сердцевина была покрыта нанопроводами ZnO в процессе гидротермального синтеза. В качестве связующего компонента использовался ТЭОС. Диаметр проводов составил 50-200 нм, длина – до 3.5 мкм. Нанопровода растут из пленки ZnO, которая выступает в роли общего электрода. Волокно оказалось очень гибким и прочным – при сворачивании его в петлю диаметром 1 мм не было замечено никаких повреждений.

Для получения электричества была разработана следующая схема (рис. 2). Два волокна были скручены в спираль, причем одно из них было покрыто слоем золота. Оно выступало в роли катода наногенератора. При трении волокон между концами цепи возникала разность потенциалов 1-3 мВ. Сила тока в цепи лимитируется сопротивлением волокон. Путем снижения сопротивления удалось добиться силы тока 4 нА. Объединение волокон в нити, из которых потом можно изготовить ткань, должно привести к увеличению производительности устройства. Ожидается, что таким образом будет достигнута мощность 20-80 мВт на квадратный метр такой ткани.

Работа «Microfibre–nanowire hybrid structure for energy scavenging» была опубликована в журнале Nature.

Предыдущие достижения этой группы исследователей также описаны на Нанометре.


Источник: Nature



Комментарии
Зайцев Дмитрий Дмитриевич, 15 февраля 2008 11:33 
Первые два абзаца - просто поэма...
То есть получится что-то типа блондинки из любимого фильма моего сына "Люди Х" - из кончиков пальцев вырываются искры... А еще были байки про кого-то из великих (наверное, физика Вуда) - у того очень трудно открывалась калитка, и когда его спросили почему, он ответил, что гости качают воду в колонку. Не будет такого (по всем законам сохранения) с указанной выше одеждой?
Трусов Л. А., 15 февраля 2008 15:37 
зато возродится мода на красивые развевающиеся плащи.
вот этот дружок неспроста такой носил.
Красс Марта Ивановна, 15 февраля 2008 15:42 
В принципе, законы сохранения заряда и энергии не нарушаются: есть внешняя ЭДС, возникающая за счет пьезоэлектрического эффекта, ЭДС разделяет заряды по полюсам, потом происходит их рекомбинация в цепи нагрузки. Все в ажуре.
Бурнин Андрей The Ugly Bird, 15 февраля 2008 16:43 
Красиво
Вспоминается как Райкин предлагал прикручивать динаму к балеринам. А пьезики с питающими ими светодиодами уже довольно давно вставляют в подошву детской одежды. Правда деткам, с их любовью к лужам, не очень надолго хватает.
20 милливатт на квадратный метр это мощно, навроде солнечной батарейки для калькулятора
площадью со спиченый коробок. Десять часов бега в наноштанах - опс, зарядили аккумулятор сотика!
Банальная щелочная батарейка выглядит просто атомной бомбой по сравнению с наногенератором.
Соколов Петр Сергеевич, 15 февраля 2008 20:27 
Zhong Lin Wang - molodets
Соколов Петр Сергеевич, 15 февраля 2008 20:33 
Но идея согласитесь красивая- прошелся с рюкзаком 8 часов по лесу (рюкзак вверх-вниз) накопил энергии на спутниковый интернет вечером на привале.
Трусов Л. А., 15 февраля 2008 20:36 
еще вопрос - сколько будет весить чудо-ткань.
Такой рюкзак давно сделали. По принципу часов с подзаводом, при ходьбе качается грузик.
Трусов Л. А., 15 февраля 2008 21:48 
угу, только там надо, чтоб рюкзак сильно болтался, что не шибко приятно.
особенно при упоминании 45 кг груза...

согласитесь, что батарейку взять разумнее. 20 милливатт она, небось, 10 лет будет давать, а весит куда меньше.

одежда дает бонус из серии "купи квартиру в москве и получи в подарок чупа-чупс".

убедите меня, пожалуйста, что сие исследование разумно. а то я теряю веру в нанотехнологии.
В сегодняшнем номере C&E News заметка:
Venture funds turn to Cleantech.
Однако...
Трусов Л. А., 16 февраля 2008 00:17 
Алексей, нам бояться нечего. Nanomaterials входят в Cleantech Industry Segments
активированный уголь так вообще должен стать самым перспективным материалом.

клин из мо зен грин! алилуйя!
Нам, химикам вообще боятся
не пристало, без нас человеки вымрут как динозавры.
Это так сказать новое buzz-слово,
давайте его использовать.
там что-то про течение газов было сказано...боюсь показаться пошляком, но тогда солдат и гражданских надо кормить только горохом...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Странный оксид вольфрама
Странный оксид вольфрама

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.