НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Исследователи Технического университета Чалмерса в сотрудничестве со Шведской школой текстиля в Борасе и исследовательским институтом Swerea IVF разработали ткань, которая преобразует кинетическую энергию в электрическую. Чем больше нагрузка на текстиль и окружающая влажность, тем больше она вырабатывает электричество. Результаты опубликованы в подробной статье журнала Nature Partner.

Исследователи Чалмерса Аня Лунд и Кристиан Мюллер разработали ткань, генерирующую электричество при растяжении или надавливании. В настоящее время ткань может вырабатывать достаточную мощность для работы светодиода, отправки беспроводных сигналов или обеспечивать работу небольших электрических устройств, таких как, карманный калькулятор или цифровые часы.

Технология основана на пьезоэлектрическом эффекте, который приводит к генерации электричества вследствие деформации пьезоэлектрического материала - поливинилиденфторида, например, когда он растягивается. Специалисты создали текстиль путем плетения пьезоэлектрической нити поливинилиденфторида (PVDF) вместе с электропроводящей нитью, которая требуется для переноса генерируемого электрического заряда.

«Текстиль относится к гибким и мягким материалам и становится еще более эффективным в генерации электроэнергии, когда его увлажняют», - говорит Лунд. «Чтобы продемонстрировать результаты наших исследований, мы используем кусок ткани в плечевом ремне сумки. Чем тяжелее вес, упакованный в сумку, и больше в размерах сама сумка, которая состоит из нашей ткани, тем больше мы получаем электричества. Когда в нашу сумку загружены 3 килограммами книг, мы производим непрерывный ток в 4 микроватта. Этого достаточно, чтобы периодически включать светодиод. Сделав же целую сумку из нашего текстиля, мы могли бы получить достаточно энергии для передачи беспроводных сигналов».

Пьезоэлектрическая пряжа PVDF состоит из двадцати четырех волокон, каждый из которых тонкий, как волос. Когда волокна достаточно увлажнены, они становятся покрытыми жидкостью, и пряжа становится более эффективной, поскольку это улучшает электрический контакт между волокнами.

Технология основана на предыдущих исследованиях пьезоэлектрического волокна. В новой разработке, пьезоэлектрические волокна состоят из пьезоэлектрической оболочки расположенной вокруг электропроводящего сердечника. Пьезоэлектрическая пряжа в сочетании с проводящей нитью (коммерчески доступный продукт) представляет собой электрическую цепь, соединенную последовательно. Предыдущие работы исследователей по пьезоэлектрическому текстилю до сих пор в основном фокусировались на датчиках и их способности генерировать электрические сигналы через чувствительность к давлению. Использование энергии для непрерывного питания электронных компонентов уникально.

«Тканые материалы из пьезоэлектрических нитей делают технологию доступной, и она может быть полезной в повседневной жизни. Также возможно добавить больше материалов для переплетения или использовать его в качестве слоя в многослойном продукте. Это требует некоторой модификации, но это возможно, - утверждает Лунд.

Исследователи считают, что технология в принципе готова к крупномасштабному производству. Несмотря на передовые технологии, лежащие в основе материала, стоимость его относительно низка и сопоставима с ценой известной фторполимерсодержащей ткани Gore-Tex. Благодаря сотрудничеству со Шведской Школой Текстиля в Боресе исследователи смогли продемонстрировать то, что пряжу можно ткать на промышленных ткацких станках и создавать её достаточно износостойкой, чтобы справляться с суровыми условиями массового производства.

 

Источник: Технический университет Чалмерса, Гётеборг, Швеция.