nova energia

Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Texas em Dallas inventou fios de nanotubos que transformam movimento mecânico em eletricidade quando são esticados ou torcidos. Conforme descrito pela primeira vez num estudo publicado em 2017 na revista Science, os fios são construídos a partir de nanotubos de carbono, que são cilindros ocos de carbono com diâmetro 10.000 vezes menor que um fio de cabelo humano. Um estudo publicado em 26 de janeiro na Nature Energy relatou que essas versões anteriores de fios apelidados de twistrons eram altamente elásticas e podiam gerar eletricidade ao serem repetidamente esticadas e liberadas ou torcidas e desenroladas.

Desde então, a equipe aprimorou o processo twistrons, resultando em fibras mais eficientes e que produzem mais eletricidade do que os modelos mais antigos. Em seu novo estudo, os pesquisadores não torceram as fibras a ponto de enrolarem. Em vez disso, eles entrelaçaram três fios individuais de fibras fiadas para formar um único fio, muito parecido com a construção do fio tradicional de lã ou algodão, mas com uma torção diferente.

Ray Baughman, diretor do Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute da UT Dallas e autor correspondente do estudo explica: 'Os fios dobrados usados ​​em têxteis normalmente são feitos com fios individuais que são torcidos em uma direção e depois dobrados juntos em na direção oposta para fazer o fio final. Esta construção heteroquiral proporciona estabilidade contra o desenrolamento'. Baughman, o distinto presidente de química Robert A. Welch na Escola de Ciências Naturais e Matemática acrescenta: 'Em contraste, nossos twistrons dobrados com nanotubos de carbono de mais alto desempenho têm a mesma mão de torção e dobra - eles são homoquirais em vez de heteroquiral,'disse Baughman.

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Opesquisadores puderam mostrar através de experimentos que os novos fios demonstraram uma eficiência de conversão de energia de 17,4% para captação de energia de tração (alongamento) e 22,4% para captação de energia de torção (torção). Isto alcançou uma eficiência máxima de conversão de energia de 7,6%. 'Esses twistrons têm uma potência maior por peso de colheitadeira em uma ampla faixa de frequência - entre 2 hertz e 120 hertz - do que relatado anteriormente para qualquer colheitadeira de energia mecânica baseada em material, não-twistron,'Baughman disse.

Baughman mencionou que a equipe foi capaz de melhorar o desempenho dos twistrons dobrados introduzindo uma compressão lateral do fio ao esticá-lo ou torcê-lo. Este processo atualizado permite que as camadas entrem em contato umas com as outras de uma forma que afeta as propriedades elétricas do fio.

'Nossos materiais fazem algo muito incomum',Baughman explicou. 'Quando você os estica, em vez de ficarem menos densos, eles ficam mais densos. Esta densificação aproxima os nanotubos de carbono e contribui para a sua capacidade de captação de energia. Temos uma grande equipe de teóricos e experimentalistas tentando entender mais completamente por que obtemos resultados tão bons”.

Os pesquisadores descobriram que formar o fio a partir de três camadas proporcionava um desempenho ideal. Após vários testes, descobriram que os novos fios poderiam servir para detectar e captar movimentos humanos. Para mostrar praticidade, a equipe costurou os fios CNT em um remendo de tecido de algodão que foi enrolado no cotovelo da pessoa. Sinais elétricos foram gerados quando a pessoa dobrava repetidamente o cotovelo.

os nanotubos são cilindros ocos de carbono com diâmetro 10.000 vezes menor que o cabelo humano

informações do projeto:

nome:novo fio de nanotubos de carbono

pesquisadores: A Universidade do Texas em Dallas | @ut_dallas