تی‌شرت‌ برقی تولید شد

 

طی سالیان، تلفن به تلفن همراه تبدیل و از خانه به خودرو و سپس جیب افراد منتقل شده است؛ اکنون محققان دانشگاه کارولینای جنوبی به تجسم ادغام تلفن همراه و هر ابزار الکترونیکی دیگر در زندگی انسان پرداخته‌اند.

شیائودونگ لی، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه کارولینای جنوبی آینده را به صورتی می‌بیند که تمام اسباب الکترونیکی جزئی از لباس انسان هستند.

لی اظهار کرد: ما هر روز لباس نخی می‌پوشیم. یک روز تی‌شرتهای نخی ما می‌توانند کارایی بیشتری داشته و برای مثال یک دستگاه ذخیره انرژی منعطف باشند که تلفن همراه و آی‌پد را شارژ می‌کنند.

وی برای به واقعیت رساندن این تصور در مجله Advanced Materials به انتشار پژوهشی پرداخته که در آن چگونگی تبدیل ماده درون یک تی‌شرت نخی را به منبعی از نیروی الکتریکی توضیح می‌دهد.

تیم لی یک تی‌شرت عادی را در محلولی از فلورید خیس و سپس آن را خشک کرده و در دمای بالا پختند. آنها در فر به حذف اکسیژن پرداخته تا از نیم‌سوز شدن یا تبدیل ماده به خاکستر جلوگیری کنند.

طیف سنجی مادون قرمز از سطوح بافتهای نهایی در پارچه نشان داد که آنها از سلولز به کربن فعال تبدیل شده‌اند. با اینکه ماده انعطاف خود را حفظ کرده، همچنین می‌تواند بدون شکستن، خم شود.

این تی‌شرت که زمانی نخی محسوب می‌شد،‌ ثابت کرده که مخزن مناسبی برای برق است. اما با استفاده از تکه های کوچک پارچه به عنوان یک الکترود، محققان نشان دادند که ماده منعطف که محققان آنرا پارچه کربن فعال شده نامیده‌اند، به عنوان یک خازن عمل می‌کند.

خازنها جزء تقریبا تمام دستگاههای الکترونیکی موجود در بازار بوده و از قابلیت ذخیره بار الکتریکی برخوردارند.

علاوه بر آن به گزارش این محققان، پارچه کربن فعال شده مانند خازنهای دو لایه عمل می‌کنند که همچنین به دلیل امکان برخورداری آنها از تراکم ذخیره‌سازی انرژی بالا، ابرخازن نیز نامیده می‌شوند.

این دانشمندان حتی این ماده را جلوتر برده و الیاف جداگانه درون پارچه کربن فعال شده را با نانوگلهای اکسید منگنز پوشش دادند. این لایه با ضخامت یک نانومتر به شدت کارکرد الکترود پارچه را ارتقا بخشید.

این پارچه هیبریدی که در آن الیاف پارچه کربن فعال شده با اکسید منگنز نانوساختار پوشش داده شده، قابلیت ذخیره انرژی را بیش از خود پارچه کربن فعال‌شده تنها ارتقا بخشید. ابرخازنهای هیبریدی ارتجاعی هستند. حتی پس ازهزاران دوره شارژ، بیش از پنج درصد کاهش نیافت.