紡織業新趨勢 美國團隊研發出可發電新型高科技紗線

美國德州大學達拉斯分校研究團隊在2017年首次宣布,研發出一種能將機械動作轉化成電能的新型高科技紗線,命名為Twistrons,而近期最新發布的新聞稿顯示,團隊又研發出改良版本。原來版本的Twistrons彈性度高,能透過反覆拉伸、扭曲和鬆開等動作發電,但研究團隊的新版本是將三股細奈米碳管纖維(spun carbon nanotube fibers)捻成一根紗線。

研究作者鮑曼博士解釋(Ray Baughman),紡織品使用的股紗(Plied yarn)通常由多根在一個方向上捻成的單紗(single yarn)合在一起,再在相反的方向上捻成一股最終紗線,這種異手性(Heterochiral)結構能提供抗扭曲的穩定性。相對的,團隊性能最高的奈米碳管纖維股紗Twistrons是同旋向加捻在一起,也就是說Twistrons是同手性(homochiral)結構。

美國德州大學達拉斯分校研究團隊在2017年首次宣布,研發出一種能將機械動作轉化成電能的新型高科技紗線,命名為Twistrons,而近期最新發布的新聞稿顯示,團隊又研發出改良版本。示意圖:RF123

研究人員測試後發現,新紗線在拉伸時的能量轉換效率可達17.4%,扭轉的能量轉換效率則為22.4%,明顯比原始版本的紗線能量轉換效率7.6%都要來得高,而且從2赫茲到120赫茲這麼寬的頻率範圍內,Twistrons的功率輸出都能比之前報導過,任何材料導向的機械能量收集器還要高。這款新紗線也能用於偵測和擷取人體動作,團隊用新紗線製成一塊布片貼在測試者肘部,反覆彎曲肘部時就能產生電力訊號。

資料來源:Interesting Engineering

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