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Un tessili idrofobicu chì pò esse usatu per cullà l'energia di gocce d'acqua

U tempu:2021-11-01 Hits:

In l'ultimi anni, tecnulugia wearable hà sviluppatu rapidamente, è circadori anu creatu una varietà di dispusitivi wearable multi-funziunali, chì anu arricchitu assai a vita di e persone. Per catturà l'energia meccanica distribuita intornu à i dispositi purtati, tecnulugii di cugliera di energia cum'è nanogeneratori di attritu (TENG) sò stati sviluppati. Tuttavia, I film polimeri cumunimenti usati in TENG per a cullizzioni di energia di gocce d'acqua anu svantaghji cum'è una scarsa permeabilità di l'aria., scarsa affinità cutanea e idrofobicità irrimediabile, chì limitanu a so appiecazione ulteriore in u campu di l'investitura. Dunque, u sviluppu di waterproof, traspirante, l'auto-riparazione è altri tessuti multifunzionali per rializà a cullizzioni di l'energia di u muvimentu umanu è l'energia di gocce d'acqua ambientale hè di grande significazione per u supplyu di energia sustinibili di i prudutti elettronichi purtati.. In vista di questu, circadori à l'Istitutu di Pechino di Nanoenergie è Sistemi, L'Academia Cinese di Scienze hà sviluppatu un TENG in tuttu u tessulu (F-TENG), chì ùn hà micca solu una bona permeabilità à l'aria è proprietà idrofobiche di auto-guarigione, ma mostra ancu efficacità di cunversione d'energia efficace.



E caratteristiche di F - TENG


U materiale di a superficia di u tessulu idrofobu hè cumpostu di nanoparticelle di SiO2, FDTS è PVDF-HFP. L'azzione cumminata di sti trè cumpunenti fa chì u tessulu mostra una bona idrofobicità è resistenza à l'acidu è l'alkali. In addition, pvDF-HFP pò prumove e molécule FDTS per traslassi à a superficia in cundizione di riscaldamentu per via di a so bassa temperatura di transizione di vetru., e realizza la funzione di auto-riparazione idrofobica. U tessulu idrofobicu hè autopulente è a polvere di grafite pò esse facilmente eIn più a superficia da gocce d'acqua.. In addition, i circadori anu pruvatu a permeabilità di l'aria di u tessulu rivestitu è ​​u tessulu originale. A permeabilità di l'aria di i tessuti idrofobici hè più altu ch'è di i tessuti di denim cummerciale ordinariu. Questi risultati indicanu chì i tessuti idrofobici anu sempre una bona permeabilità di l'aria è cunfortu in applicazioni wearable.



Preparazione e caratterizzazione di tessuti idrofobici


I ricercatori anu custruitu F-TENG per a generazione di energia di gocce cù tessuti idrofobici multifunzionali. Quandu una goccia d'acqua casca da un locu altu, prima cade nantu à a superficia è poi si sparghje nantu à a superficia idrofoba. Prima chì a goccia entra in cuntattu cù l'elettrodu superiore, tutta a carica induva serà distribuita nantu à l'elettrodu di fondu. Una volta chì a goccia diffusa face u cuntattu cù l'elettrodu superiore, l'elettroni sò trasferiti da l'elettrodu superiore à l'elettrodu di fondu per equalizà a diferenza di potenziale, producendu un signalu di corrente di punta. Quandu i gocce sparghje righjunghjenu a so area massima, accumincianu a cuntrari è sciddicà da a superficia idrofoba. Siccomu l'area di diffusione di a goccia diminuisce mentre a goccia si riduce, l'elettrodu di fondu sente di novu a carica opposta per equilibrà a carica negativa nantu à a superficia idrofoba è generà a corrente di punta opposta.. I risultati sperimentali mostranu chì u tessulu idrofobu hà una bona prestazione di output.



Meccanisimu di travagliu è ottimisazione di F-TENG


Per dimustrà a bona prestazione di F-TENG in a raccolta di energia di gocce d'acqua, circadori cunduciutu una seria di spirimenti à simulà cundizioni veri à pruvà i pruprietà elettricu di F-TENG. A putenza massima di output di F-TENG hè assai più altu ch'è quellu di u modu tradiziunale di un elettrodo TENG per a raccolta di energia di gocce d'acqua., ottene una efficienza di cunversione energetica tutale di 2.9%. Dopu 18,000 ciculi, F-TENG ùn hà mostratu alcuna fluttuazione significativa di a tensione di output, indicà a so stabilità à longu andà in l'applicazioni di cullizzioni di energia di gocce. F-teng hè utilizatu per carricà diversi condensatori cummerciale. U 0.47 μU condensatore F pò esse caricatu 12 V in 40 s. Infine, F-TENG hè stata utilizata per accende LED, è hè statu trovu chì 25 i leds ponu esse illuminati da una sola goccia d'acqua. Questu indica chì F-TENG pò raccoglie in modu efficace l'energia di gocce d'acqua è furnisce a sicurezza energetica per i dispositi purtati, chì hà un grande potenziale di applicazione in u futuru.



Applicazione di F-TENG in a raccolta di energia di gocce d'acqua


U travagliu hè statu publicatu in ACS Nano sottu u titulu di "Un tessile idrofobicu autoguariggiante per una raccolta efficace di energia di gocce d'acqua".


(Fonte: Cuntu ufficiale di Textile Herald)