کد خبر:1019478
اشتراک گذاری
مرتب‌سازی نظرها براساس:

تامین برق فیبرهای نوری از مارماهی ها

براساس تحقيقات جديد، فيبرهاي قابل انعطاف كه از روي مارماهي هاي الكتريكي شبيه سازي شده اند،مي توانند روزي در بافت پارچه ها مورد استفاده قرار گيرند و انرژي مورد نياز دستگاه هاي پوشيدني را تأمين كنند.

به گزارش کلیک،اين فيبرهاي قابل انعطاف، نيروي مورد نياز لامپ هاي الكترونيكي و ساعت هاي مچي را توليد می کنند. به تازگی دانشمندان اعلام کرده اند که فیبر جديد به دليل اينكه از طبيعت الهام گرفته و مشكلات دنياي واقعي را حل كرده و از بعضي جهات نيز بر طبيعت چيره شده بسيار جالب توجه است.

ولتاژ بالا
مارماهي هاي الكتريكي مي توانند شوك هاي كشنده اي را براي بيهوش كردن طعمه و دفاع از خود در مقابل صيادان ايجاد كنند.اين ماهي ها، داراي سلول هايي به نام الكتروكيت هستند كه يون هاي الكتريكي را براي توليد ميدان هاي الكتريكي در خود ذخيره مي كنند.
اين الكتروليت ها به تنهايي درمارماهي هاي الكتريكي، ولتاژ كمي حدود تنها ١.٥ ولت توليد مي كنند. ولي در مارماهي ها، هزاران عدد از اين الكتروليت هاي صفحه مانند وجود دارد كه به همراه هم براي توليد شوك هاي كشنده اي معادل ٦٠٠ ولت عمل مي كنند. اين ولتاژ حدود پنج برابر ولتاژي است كه توسط يك پريز برق آمريكايي توليد مي شود.
EEl

دانشمندان قصد داشتند كه از انرژي مارماهي هاي الكتريكي در دستگاه هاي ساخته دست انسان استفاده كنند. براي اين كار، آنها فيبرهايي ساختند كه عملكرد اين موجودات را در افزايش ولتاژ از طريق جمع ولتاژهاي كوچك شبيه سازي مي كرد.
اين فيبرها در واقع مثل خازن عمل می کنند. به اين معنا كه تركيب رساناهاي الكتريكي و عايق هاي الكتريكي و يا موادي كه مانع عبور جريان الكتريسيته مي شوند را به حالت متناوب در مي آورند.خازن ها شارژ الكتريكي را روي صفحات رسانا ذخيره مي كنند و مي توانند انرژي را خيلي سريع تر از باتري ها ذخيره و يا آزاد كنند و انرژي كمتري نسبت به باتري ها مصرف مي كنند.

دانشمندان خازن ها را ابتدا با يك لايه كربن دور فيبرهاي كائوچويي قابل انعطاف به پهناي ٥٠٠ ميكرون كه حدود ٥٠ برابر ميانگين پهناي موي انسان است،مي پوشانند.اين فيبرها و لوله هاي كربن داراي طول نانومتري كه معادل يك ميلياردم متر است هستند كه داراي ويژگي هاي الكتريكي و مكانيكي خاصي هستند.
محققان متوجه شدند كه اين صفحات كربني رساناي الكتريكي، به كلي عايق هاي كائوچويي را نپوشانده اند و فاصله هايي بين آنها وجود دارد.اين فاصله ها بسيار مهم هستند زيرا خازن ها، هم شامل بخش هاي رسانا هستند و هم عايق.
سپس دانشمندان قطعات ژله اي الكتروليت رساناي الكتريكي را روي اين فيبرها كار گذاشتند.الگوي قطعاتي كه دانشمندان مورد استفاده قرار دادند، فيبرها را به خازن تبديل مي كرد.

هرچه يك فيبر داراي بخش هاي متناوب صفحات نانو و فواصل كائوچويي عايق الكتريكي بيشتري بود، ولتاژي كه توسط آن توليد مي شد بيشتر بود.طبق گزار ش آنلاين محققان در سايت Journal Advanced Materials، فيبري كه ارتفاعي حدود ٣٩ فوت (١٢ متر) داشت، قادر به توليد ١٠٠٠ ولت بود.
در تحقيقاتي كه پيش از اين صورت گرفته بود نيز رفتار مارماهي الكتريكي شبيه سازي شده بود و قطعات الكتروليت مانندي با هم كار مي كردند. ولي اين قطعات قابل استفاده نبودند زيرا توسط سيستم هاي فلزي به هم وصل شده بودند و طبق نظر محققان داراي انعطاف بسيار كمي بودند.اين دستگاه جديد همه قطعات الكتروليت را به هم متصل مي كند. ما فكر مي كنيم كه اين يافته ها موجب ايجاد يك استراتژي كارآمد براي پيشرفت دستگاه هاي الكترونيكي پوشيدني مي شود.

فيبر قدرتي
طبق نظر محققان اين فيبرهاي قابل انعطاف مي توانند ٧٠ درصد بيش از اندازه اوليه شان تغيير طول بدهند و این در شرایطی است که ويژگي هاي الكتريكي يا ساختاري آنها تغيير پيدا نم كند.اين تيم همچنين نشان داده است كه اين فيبرها مي توانند در هم تابيده شوند و قابل جاسازي در الياف لباس باشند.
محققان عنوان كرده اند كه فيبرهاي مارماهي مي توانند منبع تغذيه دستگاه هاي الكترونيكي كوچك نيز باشند. به عنوان مثال براي آزمايش، آنها از مچ بندهاي انرژي براي تغذيه ساعت مچي هاي الكترونيكي استفاده كردند و اين فيبرها را در الياف تي شرت به كار بردند و از آنها براي تغذيه ٥٧ ديود ساطع كننده نور (LED)استفاده كردند. در آينده ممكن است این فیبرهای انرزی بخشي از لباس هاي روزانه ما باشند و منبع انرژي دستگاه هاي پوشيدني مانند ساعت مچي هوشمند اپل و عينك گوگل باشند.
دانشمندان هم چنين خازن هاي خود را براي ساختن دستگاهي كه بتواند انرژي را هم توليد و هم ذخيره كند، به صفحات خورشيدي فيبر مانند متصل كردند. در عمل، اين فيبرهاي به هم متصل وقتي در معرض نور قرار گرفتند و توانستند ١٠ ولت الكتريسيته توليد كنند كه طبق نظر آنها براي بعضي از دستگاه هاي الكترونيكي كوچك كافي است.طبق نظر محققان، فيبرهاي خورشيدي هم چنين قابليت شارژ مجدد فيبرهاي باتري را در دستگاه هاي پوشيدني دارند.

منبع:sciencedaily

نظرها

سر‌خط آخرین خبرها

خبرهای بیشتر
انتقاد تند مالک تلگرام از خطر بالقوه واتساپ برای کاربران

پاول دروف در کنال شخصی خود در تلگرام که ۶۵۰ هزار عضو دارد نوشته است:« هکرها می...

باریک ترین تلویزیون QLED جهان به بازار آمد

سامسونگ که ماه گذشته در نمایشگاه IFA 2022 تلویزیون QN100B Neo QLED را معرفی کرده بود،...

وزیر ارتباطات: شبکه های اجتماعی داخلی از خارجی ها بهترند!

عیسی زارع پور در جمع نمایندگان، از مردم خواسته به پلتفرم های داخلی نگاه ویژه...

مشخصات و قیمت گوشی های 12T و 12T پرو شیائومی

مشخصات و قیمت گوشی های 12T و 12T پرو شیائومی اعلام شد.

ناراحتی اپل از تصمیم پارلمان اروپا در مورد اجباری شدن پورت Type-C

پارلمان اروپا اپل را مجبور به عقب نشینی کرد.

ویرایش توئیت ها در توئیتر ممکن شد
ویرایش توئیت ها در توئیتر ممکن شد

س از سال‌ها درخواست کاربران از توییتر برای دکمه ویرایش، بالاخره به آرزوی خود...

بهترین قفل های هوشمند موجود در بازار ایران کدام است؟

در سال های اخیر و با ظهور انواع تکنولوژی ‌های جدید، امنیت و زندگی آسوده در...

گروه هکری انانیموس: سایت دانشگاه شریف را هک کردیم

هکرهای گروه انانیموس ساعاتی قبل با انتشار پیامی ویدئویی مدعی شدند، سایت...

ROG Strix GeForce RTX 4090
معرفی قوی ترین کارت گرافیک های گیمینگ در سال 2022

در ماه جاری میلادی، جدیدترین چیپست‌های گرافیکی شرکت انویدیا، سرانجام معرفی...

7 دلیل برای خرید قسطی آیفون 14

مدتی است که جدیدترین سری گوشی‌های اپل یعنی آیفون 14 به بازار عرضه شده است. از...