WikiSort.ru - Еда

Технология

Ткань с фотоэлементами и калькулятор, работающий от солнечной батареи, схожи с технологической точки зрения. Ткань состоит из крошечных стержней из селенида кадмия, которые помещаются на органические полимеры или пластик. Электроны свободно движутся по стержням и создают положительный и отрицательный полюса, как в батарейке. Установив два металлических контакта на обоих концах фотоэлемента, можно аккумулировать и использовать образовавшийся ток для подзарядки небольших электронных устройств^[1].

По результатам лабораторных тестов прототип фотоэлемента толщиной 200 нанометров может производить больше половины энергии батарейки для обычного фонаря.

Минусы

Традиционные фотоэлементы изготавливаются из кремниевых кристаллов, производство которых очень сложное и затратное. Ученые исследуют другие альтернативы, которые будут столь же эффективны при более низкой цене. Группа исследователей Калифорнийского технологического института разработала новый вид эластичного фотоэлемента, который использует только часть полупроводящего материала, но и увеличивает поглощение света^[2].

Другой аспект требующий более детальной проработки — как сделать ткань менее жесткой и более удобной. Ткань с фотоэлементами состоит из маленьких солнечных панелей, которые пришиты токопроводящими нитями. Эти элементы могут быть направлены только в одном направлении, поэтому ткань неэластична по сравнению с обычной тканью.

Применение

Ткань c фотоэлементами может быть использована в разнообразной одежде и аксессуарах. На сегодняшний день разрабатываются специальные куртки, которые могут зарядить музыкальный плеер после 3 часов нахождения под солнцем^[3].

Технология

Концепт микроволоконного генератора был разработан учеными из Технологического института Джорджии^[4]. За основу были взяты ультратонкие кевларовые нити. Одни нити покрыты оксидом цинка, на другие наносится нанопокрытие из золота, предназначенное для сбора электричества. Чтобы нити не были жесткими, у основания они покрываются полимером. Нити при движении трутся друг о друга, создавая пьезоэлектрический эффект, который преобразует механическое движение в электрическую энергию^[5].

По результатам экспериментов две нити длиной 1 см могут вырабатывать ток силой 4 наноампера напряжением 4 милливольта. Также ученые утверждают, что в дальнейшем один квадратный метр такой ткани сможет вырабатывать 80 милливатт электричества, что достаточно для зарядки портативного MP3 плеера^[6].

Минусы

Толщина кевларовых нитей всего 50 нанометров, поэтому с точки зрения комфортности одежды из пьезоэлектрической ткани изменения практически незаметны. Однако оксид цинка, из которого сделаны нити, очень чувствителен к влаге. Поэтому пьезоэлектрическую ткань нельзя стирать^[7].

Применение

Концепт пьезоэлектрической ткани применяется в создании рюкзаков. В настоящее время разрабатываются рюкзаки, которые вырабатывают электричество в процессе трения лямок о плечи. Лямки рюкзаков сделаны из поливинилиденфторида, прочного и гибкого материала, схожего с нейлоном. Такой тип рюкзаков представляет собой особую ценность для военных. Передвигаясь со скоростью 2—3 км/ч с рюкзаком, вес которого 45 кг, солдат сможет вырабатывать 45,6 милливатт электричества^[8].