ساخت دستکشی که با حرکت انگشتان، برق تولید می‌کند!

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، گروهی از محققان دانشگاه تگزاس در دالاس پیشرفت‌های قابل توجهی در ساخت نوعی نخ به دست آورند، نخ‌هایی که قابلیت جمع‌آوری انرژی داشته و به نام توئیسترون (twistron) شناخته می‌شوند. این الیاف که از نانولوله‌های کربنی ساخته شده‌اند با کشش مکرر و حرکت، الکتریسیته تولید می‌کنند.

در یک آزمایش اثبات اصل، دکتر ژونگ وانگ، نخ‌های توئیسترون جدید را در یک دستکش استفاده کرد. زمانی که شخصی که دستکش به دست داشت حروف و عبارات مختلفی را در زبان اشاره نشان می‌داد، حرکات دست او برق تولید می‌کرد.

وانگ که تحقیقات دکترای خود در دانشگاه تگزاس در دالاس بر روی نانولوله کربنی انجام داده است، می‌گوید: «بر اساس پروفایل‌های ولتاژ خروجی، ما به راحتی می‌توانیم از روی حرکت انگشت، حروف و عبارات مختلف را متمایز کنیم و به طور بالقوه می‌توانیم از این دستکش به‌عنوان مترجم زبان اشاره استفاده کنیم.»

نخ‌ها و دستگاه‌های برداشت انرژی او برای این کار برنده جایزه بهترین پایان‌نامه در این دانشگاه در سال ۲۰۲۲ شد.

این گروه تحقیقاتی به رهبری دکتر ری باگمن، مدیر موسسه نانوفناوری، موفق شدند نخ‌هایی را بسازند و با استفاده از آن الیافی تولید کنند که کارآمدتر بوده و در هر توسعه، برق بیشتری نسبت به نسخه قبلی تولید می‌کنند.

باگمن، از محققان این پروژه گفت: «برداشت انرژی یک حوزه بسیار مهم است، به خصوص که ما به دنبال جایگزین‌هایی برای سوخت‌های فسیلی هستیم. ما می‌خواهیم انرژی را از هر منبع موجود برداشت کنیم.»

او گفت که برخی از کاربرد‌های بالقوه توئیسترون‌ها شامل برداشت انرژی از امواج اقیانوس برای نیرو دادن به حسگر‌ها یا تامین انرژی شهر‌ها و همچنین استفاده از حرکات بدن برای تامین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی است.

وی گفت: «اگر یک ربات انسان‌نما دارید و می‌خواهید بدانید کدام ماهیچه‌ها منقبض شده اند و آیا آ‌ن‌ها به درستی کار می‌کنند، می‌توانید الیاف بسیار ظریفی از این نخ‌ها را در بدنه ربات بگنجانید تا زمانی که عضله تغییر ابعاد می‌دهد، توئیسترون را که الکتریسیته تولید می‌کند کشیده شود. این الکتریسیته را می‌توان اندازه‌گیری کرد و نتایج این اندازه‌گیری به شما می‌گوید چقدر آن عضله تغییر کرده است.»

هنگامی که شخصی که دستکش را پوشیده بود حروف و عبارات مختلفی را در زبان اشاره ترسیم می‌کند، حرکات دست سیگنال‌های الکتریکی متمایز تولید می‌کند.

توئیسترون‌ها از نانولوله‌های کربنی ساخته شده‌اند. نانولوله‌ها به‌صورت پیچشی به نخ‌های سبک و با استحکام بالا تبدیل می‌شوند.

وانگ می‌گوید: «مکانیسم اصلی این فرآیند بدین صورت است که وقتی آن‌ها را می‌کشید، دسته‌های نانولوله‌های کربنی مجزا با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند و چگالی الکترون‌ها را در ماده افزایش می‌دهند که ولتاژ خروجی را افزایش می‌دهد.»