EXAMEN
Récemment, des scientifiques suédois ont développé une énergie cinétique en énergie électrique capable de tissu. Les charges plus importantes subies par le tissu, elle devient humide, plus la puissance est générée.
fond
Appuyez un certain matériel, il produira de l'électricité? Il semble un peu bizarre, mais qui est le soi-disant « effet piézo-électrique » pour nous montrer.
(Source: Wikipedia)
effet piézo-électrique (effet piézo-électrique), il suffit, est que la pression est appliquée sur le matériau piézo-électrique, il y aura une différence de potentiel (effet piézoélectrique direct), faute de quoi la tension appliquée, les contraintes mécaniques (effet piézoélectrique inverse). Du point de vue énergétique, dans certains matériaux, il y a le phénomène de l'échange d'énergie mécanique et de l'énergie électrique. Par déformation mécanique du matériau piézo-électrique génère un champ électrique peut également être généré en raison du champ électrique de déformation mécanique.
En général, le matériau piézo-électrique comprenant: un os, les protéines, l'ADN, les céramiques, les plastiques, les tissus et analogues. Gamme de ces matériaux est très large, par exemple: un téléphone mobile et un résonateur vibrant, sonar profond, l'imagerie par ultrasons et similaires. L'un du générateur principal est un effet piézo-électrique, par exemple, nous l'énergie de la dépression générée lors de la marche, ou même des vibrations mécaniques, peuvent être collectées énergie produite bruit ensemble en électricité.
Des études de cas novatrices sur l'effet piézoélectrique introduit à plusieurs reprises avant, nous rappelons ce qui suit avec quelques cas classique:
1) Pennsylvania State University a développé un nouveau type de capteur peut capturer le mouvement du corps d'énergie basse fréquence, les téléphones intelligents, dispositif électronique portables appareils alimentés, tablettes et ainsi de suite.
(Source: Wang Lab / Penn State University)
2) Université Vanderbilt a développé un nouveau type de système de collecte d'énergie ultra-mince, même lorsqu'ils sont soumis à fréquence extrêmement faible du mouvement humain généré par pliage ou pressage, il peut également produire de petites quantités d'électricité.
(Avec la permission Photo: John Russell / Université Vanderbilt)
3) Les scientifiques peuvent produire de l'électricité lors de la compression (UL) Bernal College de l'Université de Limerick, Irlande a fait observer que les cristaux de lysozyme (une sorte de grand nombre dans les larmes de la volaille et des animaux blancs d'ufs, de la salive, la protéine du lait).
(Source: Université de Limerick)
innovation
Récemment, l'Université Chalmers de technologie suédoise (Chalmers University of Technology) en collaboration avec des chercheurs situés dans la ville de Blois (Borås) Ecole suédoise des textiles et des instituts de recherche Swerea fécondation in vitro, peut développer une énergie cinétique en tissu d'énergie électrique. Les charges plus importantes subies par le tissu, elle devient humide, plus la puissance est générée. Les résultats ont été publiés dans « revue Nature Coopération » (Nature de la revue Partner) « électronique flexible (électronique flexible) ».
(Source: Johan Université Bodell / Chalmers de technologie)
technologie
Chalmers University of Technology, et Christian Müller chercheurs Anja Lund ont développé un tissu lorsqu'il est étiré ou capable de générer sous pression. À l'heure actuelle, un tel tissu est suffisante pour alimenter une lampe d'éclairage à DEL, ou transmet un signal radio pour entraîner petite unité électrique tel qu'un ordinateur de poche ou une montre à affichage numérique.
Cette technologie est également basée sur l'effet piézoélectrique (effet piézoélectrique), par déformation du matériau piézoélectrique, par exemple par étirage, pour produire de l'électricité. Dans cette étude, des chercheurs fils piézoélectriques fil conducteur (pour la transmission du courant généré) tricotés ensemble pour faire un tissu.
Lund dit: « Le tissu est souple et plus efficace lorsqu'il est mouillé pour démontrer les résultats de la recherche, on a utilisé un morceau de tissu sur le sac à l'épaule de l'épaule plus lourd du paquet, plus le tissu avec cela, alors que nous sommes. on peut obtenir plus d'énergie lorsque 3 kg de livres à l'intérieur, on peut produire un débit continu de 4 mW, ce qui est suffisant pour alimenter de façon intermittente la puissance d'une lampe à LED. un ensemble complet réalisé par un tel tissu, nous avons été en mesure d'obtenir suffisamment d'énergie pour les signaux radio d'émission ".
(Source: Référence [2])
Le fil 24 par les fibres piézoélectriques, chaque fibre est fine comme une mèche de cheveux. Quand les fibres deviennent assez humide, le liquide devient fermé, et le fil devient plus efficace, car elle améliore le contact électrique entre les fibres. Cette technique est basée sur la recherche de fibres piézoélectriques chercheurs ont développé avant, et maintenant ils augmentent encore la taille.
(Source: Référence [2])
Lund dit: « Piezoelectric Fibre âme conductrice entourée par une enveloppe composée d'un tel fil de fil conducteur piézo-électrique piézo-électrique composé d'une combinaison d'un circuit en série commerciale .. » Au cours de la production, la fibre est exposée à un champ électrique, ce qui provoque séparation des charges positives et négatives dans le polymère d'une manière ordonnée. Lorsque le tissu est étiré ou exposé à une pression, la déformation provoque les fibres de distribution de charge recombinant, générant ainsi une tension. le fil conducteur est formé dans lequel le courant peut circuler dans un circuit fermé.
(Source: Référence [2])
Avant l'étude, les chercheurs ont porté sur le tissu des capteurs piézo-électriques et leur capacité à générer un signal électrique par la sensibilité à la pression.
valeur
Lund a déclaré: « le fil à tricoter piézoélectrique dans le tissu, de sorte que cette technologie est plus facile à comprendre, et il peut être utilisé dans la vie quotidienne est également possible d'ajouter le tissu plus de matériel, ou l'utiliser comme un produit multi-couches. couche. cela nécessite une modification, mais il est possible ".
Les chercheurs pensent que la technologie est fondamentalement déjà disponible pour la production de masse. Maintenant, principalement les développeurs de produits industriels pour savoir comment utiliser la technologie. En plus du matériau constitutif de la technologie de pointe, le coût relativement faible, et Gore-Tex sur le prix. En travaillant avec l'École suédoise des textiles, les chercheurs ont été en mesure de prouver que le fil peut être tissé dans une industrie du métier à tisser, et il y a assez de résistance à l'usure pour faire face aux conditions difficiles de production de masse.
mot-clé
La génération de puissance à effet piézo-électrique, le tissu
Documents de référence
[1] https://www.chalmers.se/en/departments/chem/news/Pages/Electric-textile.aspx
[2] Anja Lund, Karin Rundqvist, Erik Nilsson, Liyang Yu, Bengt Hagström, Christian Müller. Énergie textiles de récolte pour un jour de pluie: piézoélectricité tissé à base de fusion filées microfibres PVDF avec une âme conductrice . NPJ Flexible Electronics, 2018; 2 (1) DOI: 10.1038 / s41528-018-0022-4
