با این الیاف، لباس شما برق تولید می‌کند!

در تلاش برای توسعه دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی چند منظوره، محققان آزمایشگاه فیزیک کاربردی جانز هاپکینز (APL) در لورل، مریلند، رویکردهای جدید و قابل اندازه‌گیری برای توسعه الیاف مجهز به باتری و انرژی خورشیدی را ایجاد کردند.

به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از سایت آی ای، این فناوری می‌تواند در لباس‌هایی بافته شود که قابلیت برداشت و ذخیره انرژی الکتریکی را دارد.

با توجه به محدودیت‌های قابلیت اندازه‌گیری و عملکرد معمول باتری‌های الیافی، دانشمندان باتری‌های الیافی را با طراحی روی هم قرار گرفته مشابه به سلول‌های پاکتی معمولی مهندسی کردند.

این رویکرد شامل لایه‌لایه کردن و ماشین‌کاری با لیزر برای طراحی الیاف باتری با عرضی به باریکی 650 تا 700 میکرومتر است.

این الیاف می‌توانند الکترونیک‌های پوشیدنی با کارایی بالا را که مانند پارچه‌های معمولی نفس می‌کشند، کشیده می‌شوند و شسته می‌شوند، تأمین کنند.

لمینیت کردن الکترودهای باتری معمولی برای دستگاه‌های پوشیدنی

کنستانتینوس گراساپولوس، مدیر برنامه کمکی برای فیزیک، مواد و دستگاه‌های الکترونیکی در APL و محقق اصلی این پروژه اظهار داشت: «با تغییر تقاضا برای پارچه‌های الکترونیکی، نیاز به منابع قدرت کوچکتر که قابل استفاده مجدد، بادوام و قابل کشش باشند، وجود دارد.»

او می‌افزاید: «دیدگاه ما توسعه الیاف برداشت کننده انرژی خورشیدی است که می‌توانند نور خورشید را به برق تبدیل کنند و الیاف باتری که می‌توانند برق تولید شده را در پارچه ذخیره کنند.»

کلید این پیشرفت توسعه جداکننده‌های پلی فلوریدین کو-هگزا فلوروپروپیلن(PVDF-HFP) است. این جداکننده‌ها امکان لمینیت کردن الکترودهای باتری معمولی را با استفاده از پرس گرم به گفته این مطالعه فراهم می‌کنند.

نوارهای لمینیت شده سپس با استفاده از لیزر برش داده می‌شوند تا الیاف را تشکیل دهند که به طور موفقیت‌آمیز آزمایش شده‌اند و نشان داده‌اند که چگالی انرژی باتری‌های الیافی می‌تواند تا 0.61 میلی‌وات‌ساعت انرژی را در هر سانتی‌متر طول الیاف ذخیره کند.

باتری‌های الیافی همچنین به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به صورت رول به رول تجهیز شوند. این نشان‌دهنده انحراف از روش‌های قبلی است به دلیل اینکه رویکرد جدید استفاده بهینه از مواد فعال، محتوای کم مواد غیرفعال، مقیاس‌پذیری و سازگاری با تجهیزات متداول صنعت باتری را ارائه می‌دهد.

بیشتر بخوانید:

  • سیستمی ترسناک برای پیوند سر انسان | چگونه چنین چیزی ممکن است؟

راشل آلت‌مایر، نویسنده اصلی این مطالعه هم گفت: «ما همیشه با در نظر گرفتن سازگاری با روش رول به رول طراحی می‌کردیم. ما باید بتوانیم تمام فرآیندهای خود را به صورت پیوسته اجرا کنیم، وگرنه چیزی که توسعه می‌دهیم بی‌ربط خواهد بود. این فرآیند می‌تواند در خط تولید موجود قرار گیرد.»

تجهیزات باتری به طور سفارشی به الیاف نازک و مقیاس‌پذیر تبدیل شدند که از فرآیند رول به رول استفاده می‌کردند. در این فرآیند، نوارهای لمینیت شده مسطح از الکترودهای آند و کاتد با یک جداکننده پلیمری به صورت لایه‌ای چیده می‌شوند. سپس این لایه‌ها با لیزر به الیاف نازک برش داده می‌شوند.

جیسون تیفانی، مهندس در APL و یکی از نویسندگان مقاله هم توضیح داد: «ما می‌توانیم ۱۰۰ متر الیاف را در کمی بیش از پنج ساعت فرآوری کنیم. با فرآیند ما، می‌توانیم الیاف را کوچک‌تر و با چگالی انرژی بیشتر تولید کنیم که می‌تواند فرصت‌های بیشتری برای کاربردهای نساجی باز کند.»

با این حال، الیاف مجهز به انرژی خورشیدی از فناوری سلول خورشیدی معمولی اقتباس شده‌اند که با مونتاژ آن‌ها بر روی بردهای مدار انعطاف‌پذیر انجام شد. سپس این الیاف در پلیمر محصور شده و امکان ادغام در پارچه‌ها را فراهم کردند. علی‌رغم خمیدگی گسترده و قرار گرفتن در معرض نور، این روش اثبات کرده که عملکرد بالا و دوام را ارائه می‌دهد.

کد خبر 854593

  • ببینید | این جیپ جدید برای کنار زدن تسلا می‌آید

  • برگزاری آیین یادبود شهید جمهور با حضور وزیر ارتباطات در کلیسای سرکیس مقدس تهران

  • تماس‌های جعلی برای رای ندادن به بایدن | صدای بایدن با هوش مصنوعی شبیه‌سازی شد!

  • تصاویر فرود هیجان انگیز بوئینگ ۷۳۷ بر روی باند برفی در قطب شمال

  • سیستمی ترسناک برای پیوند سر انسان | چگونه چنین چیزی ممکن است؟

  • با این الیاف، لباس شما برق تولید می‌کند!

  • نظر دو کارشناس برجسته داوری درباره زرنگی وحید امیری ؛ پرسپولیس از داوری سود برد؟

  • اتهام بزرگ نکونام به مهدی تاج و مسئولی که عکس پرسپولیس در اتاقش است!

  • داور سرشناس فوتبال ایران تهدید به قتل شد | حیف که خودمو حراج بزدلان کردم + عکس

  • تصاویر دوربین‌های مداربسته از آخرین تشرف شهید رئیسی به زیارت حضرت‌ معصومه (س)

  • حمله یک استقلالی به برد تاریخی پرسپولیس ؛ از این مسخره‌تر نمی‌شود و امکان ندارد | هرکسی بخواهد فساد را جمع کند، جمعش می‌کنند!

  • بی‌قراری سوزناک مادر ابراهیم رئیسی ؛ کجایی؟ بیا ابراهیم مادر | بی‌بی سادات: ابراهیم چیزی نداشت به غیر از خودش و عباش

  • حقآبه ایران از رودخانه هیرمند به طور کامل تامین شود + جزئیات

  • نظر دو کارشناس برجسته داوری درباره زرنگی وحید امیری ؛ پرسپولیس از داوری سود برد؟

  • بازیکنان تیم ملی ایران می‌خواستند ولاسکو را کتک بزنند!

  • تماس بسیار مهم عربستان با ایران ؛ بن سلمان به مخبر چه گفت؟

  • بی‌قراری سوزناک مادر ابراهیم رئیسی ؛ کجایی؟ بیا ابراهیم مادر | بی‌بی سادات: ابراهیم چیزی نداشت به غیر از خودش و عباش

  • واکنش شهید رئیسی به پیشنهاد ریاست خبرگان ۴ روز قبل از حادثه بالگرد + ویدئو

  • درگیری میان پرسپولیسی ها در ورزشگاه | لحظه ای که آزادی منفجر شد

  • عکس | برف بهاری در تهران!

  • قیمت این خودروها هفته آینده کاهش می یابد | یک پیش‌بینی مهم درباره قیمت خودرو

  • کامبک نه، معجزه در آزادی ؛ پرسپولیس به چه زبانی بگوید قهرمانی را دوست دارد | استقلال به امید باخت قرمزها نشست + گل‌های بازی

  • داور پنالتی استقلال تهران را خورد؟

  • ۵ تغییر بزرگ در آیفون ۱۶ پرومکس | تاریخ عرضه آیفون جدید چه زمانی است؟

  • استخراج بیت ‌کوین با یک روش عجیب!

دیدگاهتان را بنویسید