نخی که برق تولید می‌کند!

عصر ایران: پژوهشگران دانشگاه تگزاس در دالاس نوع جدید و بهبود یافته ای از نخ با فناوری پیشرفته به نام تویسترون (Twistron) را معرفی کرده اند که هنگام کشیده شدن یا تابیدن برق تولید می کند.

این نوآوری جدید بسیار شبیه به نخ پشمی یا پنبه ای سنتی است، اما تفاوت اصلی توانایی آن در تبدیل حرکت مکانیکی به برق محسوب می شود. البته این کشف جدیدی نیست. پژوهشگران دانشگاه تگزاس در دالاس نخستین بار طی مطالعه ای که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد، این فناوری را معرفی کردند. اما نسخه جدید نخ تویسترون با کارآمدی بسیار بیشتر نسبت به نسخه اصلی بهبود یافته است.

بهبود عملکرد نخ تویسترون در تولید برق

نسخه های پیشین نخ تویسترون دارای خاصیت ارتجاعی بالایی بودند و می توانستند با کشش و رها شدن مکرر یا پیچ خوردن و باز شدن برق تولید کنند.

با این وجود، در مطالعه جدید، تیم پژوهشی الیاف را به اندازه ای تاب ندادند که نخ شکل فنری شدن به خود بگیرد و به جای آن بر در هم تندیدن سه رشته جداگانه از الیاف نانولوله کربنی برای ایجاد یک رشته نخ واحد تمرکز کرد.

سپس، پژوهشگران نخ های جدید را مورد آزمایش قرار داده و دریافتند که آنها بازده تبدیل انرژی 17.4 درصدی را برای برداشت انرژی کششی و 22.4 درصدی را برای برداشت انرژی پیچشی نشان می دهند. این ارقام بسیار بیشتر از میزان 7.6 درصدی مدل های قدیمی‌تر نخ تویسترون محسوب می شود.

به گفته تیم پژوهشی دانشگاه تگزاس در دالاس، این تویسترون ها توان خروجی بالاتر به ازای وزن برداشت کننده در یک محدوده فرکانسی گسترده – بین 2 هرتز تا 120 هرتز – نسبت به گزارش های قبلی برای هر برداشت کننده انرژی مکانیکی غیرتویسترون دارند.

چیزی غیرمعمول

به گفته تیم پژوهشی دانشگاه تگزاس در دالاس، محصول ما کاری بسیار غیرعادی انجام می دهند. زمانی که نخ ها را می کشید به جای این که تراکم کمتری پیدا کنند، بر تراکم آنها افزوده می شود. این تراکم موجب نزدیک‌تر شدن نانولوله های کربنی به هم شده و به توانایی آنها در برداشت انرژی کمک می کند.

نخ های جدید همچنین می توانند برای حس و برداشت حرکت انسان استفاده شوند. در یکی از آزمایش ها، تیم پژوهشی نخ های تویسترون را در یک تکه پارچه پنبه ای دوخته و سپس آن را دور آرنج یک فرد پیچیدند. زمانی که فرد به طور مکرر آرنج خود را خم می کرد، سیگنال های الکتریکی تولید می شد.

پژوهشگران دانشگاه تگزاس در دالاس برای ثبت اختراع خود اقدام کرده اند. این مطالعه در مجله Nature Energy منتشر شده است.