دوشنبه ۰۴ تیر ۱۴۰۳
۱۰:۱۸ - ۰۵ خرداد ۱۴۰۳ کد خبر: ۱۴۰۳۰۳۰۲۲۹
اختراعات و پژوهش های علمی

با این الیاف، لباس شما برق تولید می‌کند!

تولید برق با الیاف مخصوص لباس,الیاف مجهز به باتری و انرژی خورشید
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 ۶۵۰ تا ۷۰۰ 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 ۰.۶۱ 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.

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.

  • 18
  • 1
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

زندگینامه امامزاده صالح

باورها و اعتقادات مذهبی، نقشی پررنگ در شکل گیری فرهنگ و هویت ایرانیان داشته است. احترام به سادات و نوادگان پیامبر اکرم (ص) از جمله این باورهاست. از این رو، در طول تاریخ ایران، امامزادگان همواره به عنوان واسطه های فیض الهی و امامان معصوم (ع) مورد توجه مردم قرار داشته اند. آرامگاه این بزرگواران، به اماکن زیارتی تبدیل شده و مردم برای طلب حاجت، شفا و دفع بلا به آنها توسل می جویند.

ادامه
آپولو سایوز ماموریت آپولو سایوز؛ دست دادن در فضا

ایده همکاری فضایی میان آمریکا و شوروی، در بحبوحه رقابت های فضایی دهه ۱۹۶۰ مطرح شد. در آن دوران، هر دو ابرقدرت در تلاش بودند تا به دستاوردهای فضایی بیشتری دست یابند. آمریکا با برنامه فضایی آپولو، به دنبال فرود انسان بر کره ماه بود و شوروی نیز برنامه فضایی سایوز را برای ارسال فضانورد به مدار زمین دنبال می کرد. با وجود رقابت های موجود، هر دو کشور به این نتیجه رسیدند که برقراری همکاری در برخی از زمینه های فضایی می تواند برایشان مفید باشد. ایمنی فضانوردان، یکی از دغدغه های اصلی به شمار می رفت. در صورت بروز مشکل برای فضاپیمای یکی از کشورها در فضا، امکان نجات فضانوردان توسط کشور دیگر وجود نداشت.

مذاکرات برای انجام ماموریت مشترک آپولو سایوز، از سال ۱۹۷۰ آغاز شد. این مذاکرات با پیچیدگی های سیاسی و فنی همراه بود. مهندسان هر دو کشور می بایست بر روی سیستم های اتصال فضاپیماها و فرآیندهای اضطراری به توافق می رسیدند. موفقیت ماموریت آپولو سایوز، نیازمند هماهنگی و همکاری نزدیک میان تیم های مهندسی و فضانوردان آمریکا و شوروی بود. فضانوردان هر دو کشور می بایست زبان یکدیگر را فرا می گرفتند و با سیستم های فضاپیمای طرف مقابل آشنا می شدند.

فضاپیماهای آپولو و سایوز

ماموریت آپولو سایوز، از دو فضاپیمای کاملا متفاوت تشکیل شده بود:

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

چکیده بیوگرافی نیلوفر اردلان

نام کامل: نیلوفر اردلان

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

چکیده بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ

نام کامل: حمیدرضا آذرنگ

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
فردریش نیچه نگاهی ژرف به زندگینامه و اندیشه‌های فردریش نیچه

تاریخ تولد: ۱۵ اکتبر ۱۸۴۴

محل تولد: روکن، آلمان

حرفه: فیلسوف و منتقد فرهنگی

درگذشت: ۱۹۰۰ میلادی

مکتب: فردگرایی، اگزیستانسیالیسم، پسانوگرایی، پساساختارگرایی، فلسفه قاره‌ای

ادامه
هدیه بازوند بیوگرافی هدیه بازوند؛ بازیگر کرد سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۲۷ مرداد ۱۳۶۶

محل تولد: بندرعباس، ایران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

آغاز فعالیت: ۱۳۹۶ تاکنون

تحصیلات: فارغ التحصیل لیسانس رشته مهندسی معماری

ادامه
سانجیو باجاج بیوگرافی سانجیو باجاج میلیارد و کارآفرین موفق هندی

تاریخ تولد: ۲ نوامبر ۱۹۶۹

محل تولد: هندی

ملیت: هندی

حرفه: تاجر، سرمایه گذار و میلیارد 

تحصیلات: دکتری مدیریت از دانشگاه هاروارد

ادامه
محمد مهدی احمدی بیوگرافی محمدمهدی احمدی، داماد محسن رضایی

تاریخ تولد: دهه ۱۳۶۰

محل تولد: تهران

حرفه: مدیرعامل بانک شهر

مدرک تحصیلی: دکترای اقتصاد واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران، کارشناسی ارشد علوم اقتصادی دانشگاه تهران، کارشناسی اقتصاد بازرگانی دانشگاه شهید بهشتی

نسبت خانوادگی: داماد محسن رضایی، برادر عروس قالیباف، برادر داماد رحمانی فضلی

ادامه
ویژه سرپوش