Дрехите зареждат вашия смартфон: учени разработиха тъкан, която преобразува топлината в електричество
С развиването на носимите устройства и Интернет на нещата, устойчивото решение за зареждане на безжичните устройства и датчиците става значимо. Те могат да бъдат термоелектрически генератори, които преобразуват генерираната топлота в електричество. Изследователски екип, управителен от Масаказу Накамура от Института за просвета и технологии в Нара (NAIST), Япония, работи върху гъвкави термоелектрически генератори, които могат да се носят. Това се случва благодарение на въглеродни нанотръби (BHT), които са пришити в тъканта.
Ефективните термоелектрически материали основават напрежение, заради температурните разлики. Въглеродните нанотръби дават отговор на множеството от нужните условия. Тяхната еластичност и висока механична здравина също ги вършат обещаващи приложения. Въпреки това, високата топлопроводимост на BHT лимитира тяхната термоелектрическа продуктивност. За да се понижи топлопроводимостта, тръбите се диспергират в разтвор и се комбинират с други материали. Полученият артикул се употребява за основаване на влакна посредством процеса на мокро предене. Но нормалните способи на дисперсия постоянно заплитат нишките с нанометрова дебелина, което понижава тяхната електропроводимост и термоелектрически характерности.
В изследване, оповестено в ACS Applied Nano Materials, Накамура, дружно със приключилия студент Ан, Н. Негуен и други от NAIST, създадоха нов способ за диспергиране на BHT. Използвайки глицерин като дисперсант и полиоксиетилен (50) стеарилов етер като повърхностно-активно вещество (което се употребява за възстановяване на свойствата на разстъкаването и намокрянето с течност), откривателите направиха тъканта допустима за приложимост.
„ Ние сме пионери в на ниска цена, бърз и екологичен способ за създаване на гъвкави, носещи се термоелектрически устройства от плат “ — споделя Накамура.
Глицеринът има висок вискозитет, което го прави отлична среда за отмерено диспергиране, а повърхностно-активното вещество предотвратява натрупването на BHT в дисперсията. Повърхностноактивните субстанции с оксиетиленови групи също пречат на преноса на топлота.
Концентрацията на незадълбочено дейното вещество е сериозна, защото въздейства както на топлинната, по този начин и на електропроводимостта на дисперсията. Процесът, който лиши единствено три часа и използваше щадящи околната среда химикали, създаде BHT прежди с точно подравнени снопове с диаметър 8nm с незадълбочено интензивно вещество сред тях. Подравняването на BHT нормално усилва както електрическата, по този начин и топлинната проводимост. Въпреки това, посредством слагане на повърхностноактивни молекули сред сноповете, откривателите са съумели да подтиснат преноса на топлота. По този метод препоръчаният нов метод е обещаващ за възстановяване на термоелектричните характерности на въглеродните нанотръби и материали, направени от тях — от влакна до обемни структури.
