لباس‌های هوشمندی که برق تولید می‌کنند
با پوشیدن لباس‌های آینده شارژ می‌شوید. دانشمندان در کره جنوبی یک پارچه انعطاف پذیر، قابل انعطاف و پوشیدنی ایجاد کرده‌اند که باعث می‌شود که برق از آن تولید شود.
این پارچه‌های جدید مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.
پارچه هوشمند
این پارچه هوشمند با مواد جدیدی توسط فیزیکدانان در کره جنوبی تولید شده و برق را حرکت می‌دهد. یک فرد با پوشیدن پیراهنی که از این مواد ساخته شده است، می‌تواند برق مورد نیاز برای کار کردن با یک گوشی همراه یا سایر دستگاه‌های الکترونیکی را تولید کند.
یونلانگ زی می‌گوید این پیشرفت نشان دهنده یک گام مهم در جهت ایجاد منابع انرژی پوشیدنی است. او یک فیزیکدان در موسسه فناوری جورجیا است که در آتلانتا کار می‌کند. در آزمایشگاه زی، او روش‌هایی برای تولید کردن انرژی را مطالعه می‌کند. "تلفن‌های همراه نیاز به باتری دارند و باتری‌ها عمر محدودی دارند." وی خاطر نشان می‌کند که با تولید لباس‌هایی که می‌توانند برق تولید کنند، دیگر این موضوع نمی‌تواند دغدغه آفرین باشد: "شما می‌توانید خودتان برق را ایجاد کنید".
سانگ وو کیم مدیریت هدایت و توسعه پروژه تحقیقاتی روی این مواد جدید را هدایت می‌کند. او در دانشگاه سانگ کیونگ وانگ در سووان، کره جنوبی کار می‌کند. پیراهن ساخته شده از این پارچه جدید را می‌توان پوشید و حتی مانند هر لباس دیگری می‌توان آن را رفو کرد و دوخت. او به خبرگزاری ساینس نیوز گفت: "این لباس مانند یک ژاکت معمولی است."
او تصدیق می‌کند که لباس به طور کامل مجهز شده است، این لباس فقط کمی سنگین است. این وزن اضافه شده به دلیل سنسورهای الکترونیکی است که به پیراهن متصل می‌شود. در این آزمایش با استفاده از لباس می‌توان یک صفحه نمایش کوچک، چراغ و حتی از یک راه دور بدون کلید، درب را باز کرد. به عنوان مثال، اگر پیراهن را فشار دهید، از راه دور درب‌های اتوماتیک را باز می‌کند.
یونلانگ زی می‌گوید این پیشرفت نشان دهنده یک گام مهم در جهت ایجاد منابع انرژی پوشیدنی است. او یک فیزیکدان در موسسه فناوری جورجیا است که در آتلانتا کار می‌کند. در آزمایشگاه زی، او روش‌هایی برای تولید کردن انرژی را مطالعه می‌کند. "تلفن‌های همراه نیاز به باتری دارند و باتری‌ها عمر محدودی دارند." وی خاطر نشان می‌کند که با تولید لباس‌هایی که می‌توانند برق تولید کنند، دیگر این موضوع نمی‌تواند دغدغه آفرین باشد: "شما می‌توانید خودتان برق را ایجاد کنید".
سانگ وو کیم مدیریت هدایت و توسعه پروژه تحقیقاتی روی این مواد جدید را هدایت می‌کند. او در دانشگاه سانگ کیونگ وانگ در سووان، کره جنوبی کار می‌کند. پیراهن ساخته شده از این پارچه جدید را می‌توان پوشید و حتی مانند هر لباس دیگری می‌توان آن را رفو کرد و دوخت. او به خبرگزاری ساینس نیوز گفت: "این لباس مانند یک ژاکت معمولی است."
او تصدیق می‌کند که لباس به طور کامل مجهز شده است، این لباس فقط کمی سنگین است. این وزن اضافه شده به دلیل سنسورهای الکترونیکی است که به پیراهن متصل می‌شود. در این آزمایش با استفاده از لباس می‌توان یک صفحه نمایش کوچک، چراغ و حتی از یک راه دور بدون کلید، درب را باز کرد. به عنوان مثال، اگر پیراهن را فشار دهید، از راه دور درب‌های اتوماتیک را باز می‌کند.
این لباس چگونه کار می‌کند
مواد تولید کننده انرژی به عنوان یک ترانزیستور قابل تعویض الکترونیک (TRI-bo-ee-LEK-trik) و یا WTNG است. عامل تولید انرژی در اینجا تریبوالکتریک است که به برق تولید شده توسط اصطکاک اشاره دارد. اصطکاک مقاومتی است که هنگامی که یک ماده در برابر مواد یا ماده دیگری حرکت می‌کند، با آن مواجه می‌شود. هنگامی که دستانتان را به هم مالش می‌دهید، افراد احساس اصطکاک (به شکل گرما) می‌کنند. در واقع، پیشوند tribo از واژه یونانی برای مالش می‌آید. در همین حال، نانو یک پیشوند به معنی یک میلیاردم است. این مواد شامل رشته‌های کوچکی از اکسید روی است که میلیاردها متر طول دارد. حرکت این نانوذرات به تولید برق کمک می‌کند.
برخی از شما با انواعی از تربوالکتریک آشنا هستید. هنگامی که یک فرد سر خود را با یک حوله پاک می‌کند، موهایش باردار می‌شود. به این دلیل است که حوله سبب باردار شدن و گرفتن بار منفی از الکترون‌های موهایش شده است. حوله دارای بار منفی می‌شود و موها دارای بار مثبت می‌شوند. موی با بار مثبت سبب جذب بارهای ناهمنام می‌شود بنابراین موی با بار مثبت حرکت می‌کند تا به حوله با بار منفی متصل شود. این الکتریسیته استاتیک است.
این پارچه جدید ترکیبی از مواد مختلف است. لایه‌های بالا و پایین پارچه از جنس نقره است. لایه میانی حاوی اکسید روی با پلیمر است. (پلیمر ماده‌ای است که مولکول‌های آن از زنجیرهای بلندی از گروه‌های تکراری از اتم ساخته شده‌اند.)
وقتی پارچه خم می‌شود یا حرکت می‌کند، رشته‌های پلیمری به جلو و عقب حرکت می‌کنند. جنبش تولید شده واکنشی شبیه به همان مثال در مو و حوله است. در اینجا، این لایه پلیمری است که الکترون‌ها را از لایه نقره برداشت می‌کند.
محققان دو لایه نقره را به یک سیم متصل می‌کنند. این سیم اجازه می‌دهد که جریان الکتریکی تولید شده از طریق آن اجرا عبور کند. برای آزمایش، پارچه‌ها را فشرده و باز کردند و دانشمندان این جریان تولید شده را اندازه گیری کردند. آنها نشان دادند که لایه‌های چندگانه WTNG برق بیشتری نسبت به لایه‌های تکی تولید می‌کنند.
این پیراهن هوشمند تولید برق کافی برای روشن کردن یک صفحه کوچک را دارد. این پیراهن همچنین یک مجموعه از دیودهای کوچک نورانی را روشن کرد. تیم کیم در آینده‌ای نزدیک خواهان توسعه باتری‌های نساجی هستند که باید قادر به ذخیره انرژی باشد. در حال حاضر، این پیراهن تنها زمانی کار می‌کند که شخص در حال حرکت است. محققان همچنین بر روی یک نسخه قابل شستشو کار می‌کنند.تیم کیم در آینده‌ای نزدیک خواهان توسعه باتری‌های نساجی هستند که باید قادر به ذخیره انرژی باشد.
اولین پارچه انعطاف پذیر الکترونیکی تنها چند سال پیش ظاهر شد و تنها در آزمایشگاه قابل استفاده بود. محققان امیدوارند از این تکنولوژی برای ساخت لباس‌های الکترونیکی استفاده کنند، از جمله سنسورهای پزشکی که روی پوست قرار دارند. این لباس در حال حاضر نیاز به یک منبع قدرت خارجی دارد. این لباس با استفاده از انرژی مکانیکی و تبدیل آن به برق کار می‌کند، ممکن است روزی مرذم از WTNG برای شارژ دستگاه‌های الکترونیکی خود استفاده کنند.
تعریف کلمات مورد استفاده
باتری: دستگاهی که می‌تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.
شارژ الکتریکی: مسئول نیروی الکتریکی؛ می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
جریان الکتریکی: جریانی به نام برق که معمولا از حرکت ذرات باردار منفی به نام الکترون تولید می‌شود.
الکتریسیته: جریان معمولا از حرکت ذرات باردار منفی یعنی الکترون‌ها حاصل می‌شود.
اصطکاک: مقاومت در برابر حرکت یک ماده یا مواد دیگر (مانند یک مایع یا یک گاز) که با یک سطح یا جسم دیگر برخورد می‌کند. اصطکاک به طور کلی گرما ایجاد می‌کند که می‌تواند به سطح مواد در برابر یکدیگر آسیب بزند.
ژنراتور: دستگاهی است که برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌شود.
دیودهای نوری (LEDs): اجزای الکترونیکی که، همانطور که از نام آنها پیداست، هنگامی که جریان برق از آنها عبور می‌کند، روشن می‌شود. چراغ‌های LED بسیار کارآمد هستند و اغلب می‌توانند بسیار روشن کننده باشند. آنها اخیرا جایگزین چراغ‌های معمولی در عقب خودرو و برخی از لامپ‌های روشنایی خانه شده اند.
تربوالکتریک: یک اصطلاح برای یک بار الکتریکی است که وقتی دو چیز در برابر یکدیگر قرار می‌گیرند، باعث ایجاد اصطکاک می‌شود.
اکسید روی: یک ماده شیمیایی با فرمول ZnO که یک اتم روی با یک اتم اکسیژن پیوند دارد. خواص بازتابش اکسید روی در محدوده‌ای از محصولات، از جمله رنگ و کرم‌های ضد آفتاب مفید است. خواص آن در برخی از داروها یا لوازم آرایشی مفید است. حتی اکسید روی در غذا می‌تواند به عنوان یک منبع روی معدنی مورد استفاده قرار گیرد.
برخی از شما با انواعی از تربوالکتریک آشنا هستید. هنگامی که یک فرد سر خود را با یک حوله پاک می‌کند، موهایش باردار می‌شود. به این دلیل است که حوله سبب باردار شدن و گرفتن بار منفی از الکترون‌های موهایش شده است. حوله دارای بار منفی می‌شود و موها دارای بار مثبت می‌شوند. موی با بار مثبت سبب جذب بارهای ناهمنام می‌شود بنابراین موی با بار مثبت حرکت می‌کند تا به حوله با بار منفی متصل شود. این الکتریسیته استاتیک است.
این پارچه جدید ترکیبی از مواد مختلف است. لایه‌های بالا و پایین پارچه از جنس نقره است. لایه میانی حاوی اکسید روی با پلیمر است. (پلیمر ماده‌ای است که مولکول‌های آن از زنجیرهای بلندی از گروه‌های تکراری از اتم ساخته شده‌اند.)
وقتی پارچه خم می‌شود یا حرکت می‌کند، رشته‌های پلیمری به جلو و عقب حرکت می‌کنند. جنبش تولید شده واکنشی شبیه به همان مثال در مو و حوله است. در اینجا، این لایه پلیمری است که الکترون‌ها را از لایه نقره برداشت می‌کند.
محققان دو لایه نقره را به یک سیم متصل می‌کنند. این سیم اجازه می‌دهد که جریان الکتریکی تولید شده از طریق آن اجرا عبور کند. برای آزمایش، پارچه‌ها را فشرده و باز کردند و دانشمندان این جریان تولید شده را اندازه گیری کردند. آنها نشان دادند که لایه‌های چندگانه WTNG برق بیشتری نسبت به لایه‌های تکی تولید می‌کنند.
این پیراهن هوشمند تولید برق کافی برای روشن کردن یک صفحه کوچک را دارد. این پیراهن همچنین یک مجموعه از دیودهای کوچک نورانی را روشن کرد. تیم کیم در آینده‌ای نزدیک خواهان توسعه باتری‌های نساجی هستند که باید قادر به ذخیره انرژی باشد. در حال حاضر، این پیراهن تنها زمانی کار می‌کند که شخص در حال حرکت است. محققان همچنین بر روی یک نسخه قابل شستشو کار می‌کنند.تیم کیم در آینده‌ای نزدیک خواهان توسعه باتری‌های نساجی هستند که باید قادر به ذخیره انرژی باشد.
اولین پارچه انعطاف پذیر الکترونیکی تنها چند سال پیش ظاهر شد و تنها در آزمایشگاه قابل استفاده بود. محققان امیدوارند از این تکنولوژی برای ساخت لباس‌های الکترونیکی استفاده کنند، از جمله سنسورهای پزشکی که روی پوست قرار دارند. این لباس در حال حاضر نیاز به یک منبع قدرت خارجی دارد. این لباس با استفاده از انرژی مکانیکی و تبدیل آن به برق کار می‌کند، ممکن است روزی مرذم از WTNG برای شارژ دستگاه‌های الکترونیکی خود استفاده کنند.
تعریف کلمات مورد استفاده
باتری: دستگاهی که می‌تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.
شارژ الکتریکی: مسئول نیروی الکتریکی؛ می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
جریان الکتریکی: جریانی به نام برق که معمولا از حرکت ذرات باردار منفی به نام الکترون تولید می‌شود.
الکتریسیته: جریان معمولا از حرکت ذرات باردار منفی یعنی الکترون‌ها حاصل می‌شود.
اصطکاک: مقاومت در برابر حرکت یک ماده یا مواد دیگر (مانند یک مایع یا یک گاز) که با یک سطح یا جسم دیگر برخورد می‌کند. اصطکاک به طور کلی گرما ایجاد می‌کند که می‌تواند به سطح مواد در برابر یکدیگر آسیب بزند.
ژنراتور: دستگاهی است که برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌شود.
دیودهای نوری (LEDs): اجزای الکترونیکی که، همانطور که از نام آنها پیداست، هنگامی که جریان برق از آنها عبور می‌کند، روشن می‌شود. چراغ‌های LED بسیار کارآمد هستند و اغلب می‌توانند بسیار روشن کننده باشند. آنها اخیرا جایگزین چراغ‌های معمولی در عقب خودرو و برخی از لامپ‌های روشنایی خانه شده اند.
تربوالکتریک: یک اصطلاح برای یک بار الکتریکی است که وقتی دو چیز در برابر یکدیگر قرار می‌گیرند، باعث ایجاد اصطکاک می‌شود.
اکسید روی: یک ماده شیمیایی با فرمول ZnO که یک اتم روی با یک اتم اکسیژن پیوند دارد. خواص بازتابش اکسید روی در محدوده‌ای از محصولات، از جمله رنگ و کرم‌های ضد آفتاب مفید است. خواص آن در برخی از داروها یا لوازم آرایشی مفید است. حتی اکسید روی در غذا می‌تواند به عنوان یک منبع روی معدنی مورد استفاده قرار گیرد.
برگرفته از سایت ساینس نیوز فور استیودنتس
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}