Scienziati giapponesi hanno sviluppato una tecnica innovativa per creare generatori termoelettrici flessibili basati su nanotubi di carbonio per alimentare dispositivi indossabili.
Generatori termici a tessuto
Caratteristiche della tecnologia
Grazie allo sviluppo dell'elettronica indossabile, il compito di fornire energia affidabile a sensori e gadget wireless è diventato urgente. Una soluzione promettente potrebbe essere costituita dai generatori termoelettrici che convertono il calore in elettricità. Un gruppo di ricerca guidato da Masakazu Nakamura presso l’Istituto di Scienza e Tecnologia di Nara sta sviluppando generatori termici flessibili di tipo tessuto basati su nanotubi di carbonio (CNT) cuciti nei tessuti.
Vantaggi dei CNT e del loro metodo di dispersione
I CNT hanno una serie di proprietà che li rendono li rendono attraenti per applicazioni termoelettriche: flessibilità, elevata resistenza meccanica, capacità di generare tensione a differenze di temperatura. Tuttavia, la loro elevata conduttività termica ne limita l’efficienza. Per ridurre il trasferimento di calore, gli scienziati hanno disperso i CNT in una soluzione con glicerolo e il tensioattivo poliossietilene (50) stearil etere. Il glicerolo, a causa della sua viscosità, assicurava una distribuzione uniforme dei nanotubi e il tensioattivo ne impediva l'accumulo e il trasferimento di calore tra i fasci.
Processo tecnologico per la produzione di fili
La dispersione risultante è stata utilizzata per formare fili utilizzando il metodo di filatura a umido. Grazie alla nuova tecnologia, in sole tre ore e utilizzando componenti chimici sicuri, è stato possibile creare un filato con fasci di CNT esattamente allineati con un diametro di 8 nm, separati da uno strato di tensioattivo. L'allineamento aumenta sia la conduttività elettrica che quella termica, ma la presenza di un tensioattivo tra i fasci ha consentito di limitare il trasferimento di calore. Pertanto, l'approccio proposto è promettente per migliorare le caratteristiche termoelettriche dei materiali basati su CNT di varie forme, dai fili alle pellicole e alle strutture volumetriche.
Glossario
- Masakazu Nakamura è leader di un gruppo di ricerca presso il Nara Institute of Science and Technology (NAIST), in Giappone.
- Nanotubi di carbonio (CNT) - strutture cilindriche costituite da uno o più piani esagonali di grafite arrotolati in un tubo, che possiedono elevata resistenza meccanica, conduttività elettrica e termica .
- Tensioattivo (tensioattivo) - una sostanza le cui molecole sono costituite da parti polari (idrofile) e non polari (idrofobiche), che consente loro di essere adsorbite sulle interfacce e ridurre la tensione superficiale.
Riferimenti
- Articolo della rivista ACS Applied Nano Materials
- Fonte di informazione - Nara Institute of Science and Technology
Risposte alle domande
Cosa sono i generatori termoelettrici e a cosa servono?
Perché i nanotubi di carbonio sono adatti per creare generatori termoelettrici?
Quale metodo di dispersione dei nanotubi di carbonio è stato sviluppato nello studio?
Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di glicerina e tensioattivi quando si disperde il BNT?
Perché il metodo proposto è promettente per migliorare le proprietà termoelettriche dei nanotubi di carbonio?
Hashtags
Salva un link a questo articolo
Discussione sull'argomento – Il tessuto rivoluzionario trasforma il calore corporeo in energia per gli smartphone
Gli scienziati giapponesi hanno sviluppato un tessuto innovativo in grado di convertire il calore del corpo umano in elettricità per alimentare dispositivi e sensori indossabili. Questa scoperta potrebbe rappresentare una svolta nel campo dell’abbigliamento intelligente e dell’Internet delle cose.
Ultimi commenti
8 commenti
Scrivi un commento
Il tuo indirizzo e-mail non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono spuntati *
Luisa
Ehi, hai sentito parlare dei nuovi generatori termici flessibili basati su nanotubi di carbonio? 😲 Potrebbero essere una rivoluzione per i dispositivi indossabili e per l'Internet delle cose! Non dovrai più caricare le batterie!
Matteo
Sì, ho letto di questo studio. L'uso di glicerolo e tensioattivi ha permesso di creare una dispersione ideale di nanotubi nel tessuto. 🧵 Una soluzione molto elegante per ottenere un tessuto termoelettrico flessibile ed efficiente.
Gertrude
Brr, perché abbiamo bisogno di più di queste inutili cose “intelligenti”? 😒 Ai miei tempi si faceva a meno di tutte queste mode passeggere. Un nuovo giocattolo che tra un anno finirà in discarica!
Jakub
Non essere così scettica, Gertrude! 🙃 Questa tecnologia può essere utile in diversi settori, dalla medicina allo sport. Immagina abiti che si ricaricano sfruttando il calore del tuo corpo!
Sofia
Esattamente! 💡 Puoi anche utilizzare tali tessuti per creare edifici e strutture ad alta efficienza energetica. Convertiranno il calore in elettricità per alimentare l’illuminazione, la ventilazione e altre necessità.
Matteo
Vedo già nella mia immaginazione intere città “intelligenti”, completamente autonome e rispettose dell'ambiente! 🌆 Non è fantastico?
Luisa
Oh, e sai, di recente ho letto un articolo su come una tecnologia simile viene utilizzata per creare impianti medici alimentati dal calore corporeo! 💊 Questo risolve il problema della sostituzione delle batterie all'interno del corpo.
Jakub
Wow, il mio rispetto per gli scienziati è aumentato ancora di più adesso! 🤩 Lavorano a soluzioni che possono cambiare in meglio la vita delle persone. Questa innovazione è davvero promettente.