**تحول در علوم: کشف جدیدی در زمینه تولید انرژی از پنبه**
به گزارش غزال زیاری، دانشمندان در حال حاضر در زمینههای مختلف علمی به دستاوردهای چشمگیری نائل شدهاند که یکی از آنها به تازگی از طریق تحقیقاتی جالب توجه به دست آمده است. گروهی از پژوهشگران پی بردهاند که الیاف پنبه میتوانند به عنوان منبعی برای تولید انرژی، با استخراج الکتریسیته از رطوبت هوا، عمل کنند.
این اختراع باعث شده تا با تبدیل پارچههای پنبهای معمولی به ژنراتورهای برق خودکفا، این سیستم بتواند در تمام ساعات شبانهروز به جمعآوری انرژی از رطوبت پرداخته و فعالیت کند. این نوآوری از پوششهای پلیمری مهندسیشدهای بهره میبرد که به حفظ جریان مداوم یونها کمک کرده و نیازی به باتری یا منابع غیرطبیعی انرژی ندارد.
**پوششهای نوآورانه: پلیپیرول و پلی دوپامین**
پارچه پنبهای در این پژوهش با دو مولفه کلیدی، یعنی پلیپیرول (PPy) و پلی دوپامین (PDA)، پوشانده شده است. پلیپیرول به خوبی نور را جذب کرده و آن را به گرما تبدیل میکند. در مقابل، پلی دوپامین نور را منعکس کرده و به حفظ رطوبت در پارچه کمک میکند.
نکته جالب توجه این است که محققان تنها نیمی از پارچه را با پلی دوپامین پوششی دادهاند، که موجب ایجاد تفاوت رطوبت بین دو سمت پارچه میشود. این ساختار غیرمتوازن به انتقال یونها از طریق کانالهای میکروسکوپی پنبه کمک میکند.
**ایجاد یک ژنراتور رطوبتی با تبخیر نوری**
تیم تحقیقاتی موفق به توسعه یک ژنراتور رطوبتی (PEMG) شده است که با استفاده از پوششهای ذکر شده، یک گرادیان دمایی خاص ایجاد میکند. این گروه با بیان اینکه لایه نامتقارن PDA علاوه بر جلوگیری از تولید برق ناپایدار، مانع از تبخیر بیشازحد نیز میشود، موفق به تامین انرژی پایدار برای لامپهای LED شدهاند که قادر به تولید نور بیشتر از ۲۴ ساعت هستند.
پژوهشگران همچنین ذکر کردهاند که ولتاژ مدار باز (Voc) در شرایط معمول به ۱.۱۸ ولت میرسد و در شب، با رطوبت بیشتر، این مقدار به ۰.۷۲ ولت کاهش مییابد. این سیستمها توان لازم برای تأمین انرژی الکترونیکی را در شرایط محیطی فراهم میکنند.
**فرایند تولید پارچه: از پنبه خام تا بنفش درخشان**
فرایند تولید این پارچه از طریق غوطهور کردن پنبه خام در محلولی حاوی مونومرهای پیرول آغاز میشود، که منجر به پلیمریزاسیون بر روی الیاف و تشکیل لایهای رسانای سیاه میگردد. در مرحله بعد، نیمی از پارچه در محلول دوپامین قرار میگیرد که این موضوع منجر به ایجاد لایهای نازک بر روی پارچه میشود.
این لایه همچنین باعث ایجاد تضاد حرارتی میگردد و هنگام قرارگیری در زیر نور خورشید، حرارت بیشتری نسبت به سمت دیگر پارچه را ایجاد میکند. این تفاوت دما و رطوبت منجر به بروز ویژگیهای منحصر به فردی در پارچه خواهد شد.**تولید انرژی از عرق بدن: نویدبخش فناوریهای الکترونیکی پوشیدنی**
تحقیقات اخیر نشان داده که میتوان با بهرهگیری از عرق بدن، انرژی تولید کرد. این فناوری بهویژه در زمینه لباسهای هوشمند بسیار امیدبخش است. محققان با استفاده از نوع خاصی از پارچه، جلیقهای طراحی کردهاند که در حین فعالیتهای بدنی قادر است ولتاژ بالاتری تولید کند. این امر به دلیل افزودن رطوبت ناشی از عرق به محیط اتفاق میافتد و انرژی حاصل شده میتواند برای شارژ خازنها، روشن کردن لامپهای کممصرف و حتی راهاندازی دستگاههای صوتی بیسیم به کار رود.
تستهای انجامشده بر روی این پارچه نشان میدهد که عوامل مکانیکی مانند خم شدن، اصطکاک و شستشو تأثیر چندانی بر عملکرد آن ندارند. این نشان میدهد که پوششهای پلیمری این پارچه، به خوبی برای استفادههای روزمره مناسب و مقاوم هستند. همچنین، رطوبتهای اسیدی و برخی نمکهای موجود در عرق نیز میتوانند با افزایش انتقال الکترون، عملکرد سیستم را بهبود بخشند.
**منبع: interestingengineering**
