A dallasi Texasi Egyetem kutatói évek óta dolgoznak annak az anyagnak a kifejlesztésén, ami egyszerű mozgatás hatására képes energiát generálni a speciális felépítése révén, január 26-án pedig közzétették legújabb tanulmányukat az anyaggal kapcsolatban, amiben a különleges "fonálnak" a korábbi, 2017-ben létrehozott verzióinál is jobb teljesítményéről számolnak be.

Az anyagnak a twistron nevet adták, az angol twist (csavar/teker) szó alapján, a matéria ugyanis csavart állapotban demonstrálja hasznos, vagyis energiatermelő tulajdonságát. Ehhez a kutatók az alapegységként szolgáló szén nanocsöveket ellenálló, stabil szálakká sodorták, majd három szálat olyan módon fontak egybe, mint ahogy a szövetekhez használt fonalak esetében szokták, csak a fonás módján változtattak valamelyest: az egymással ellentétes csavarási és fonási irányok helyett a twistronok szálait egy adott az irányban csavarták meg egyenként, majd ugyanabban az irányban tekerték össze a másik két szállal. A kialakult, úgynevezett heterokirális szerkezet stabilabbá tette az anyagot és védte a lecsavarodás ellen - írja az egyetem a fejlesztéssel kapcsolatban.

A twistronban a szén nanocsövek ezután mozgatás hatására energiát generáltak: az anyag húzása esetében 17,4%-os hatásfokon működtek, a megcsavarásakor 22,4 %-kal, vagyis ekkora volt a rendelkezésre álló energia felhasználásának mértéke a kétféle hatás következtében. Az anyag előző generációinak tesztelésekor csak 7,6%-os hatásfokot tudtak elérni. Az akkor zajló kísérletek során a kutatók úgy számoltak, hogy 31 milligrammnyi szén nanocső-fonál által biztosított energiával egy-egy 2 kilobájtos adatcsomagot tudnak 100 méteres távolságba küldeni 10 másodpercenként.
A speciális adottság a szén nanocsövek felépítésének és a fonási technikának a következménye.

"Ezek az anyagok valami nagyon szokatlan dolgot tesznek. Amikor kinyújtjuk őket, ahelyett, hogy kevésbé tömörré válnának, inkább még tömörebbek lesznek.

Ez a sűrűsödés a szén nanocsöveket közelebb tolja egymáshoz és hozzájárul az energiagyűjtő képességük kialakulásához." - mondta el Ray Baughman, a fejlesztésben résztvevő nanotechnológiai kutató.

Az anyag a tesztek során egyelőre csak egy kis méretű szuperkondenzátort tudott feltölteni, ami néhány diódát, egy digitális órát és egy digitális hőmérőt működtetett, de a későbbi felhasználási területek között a kutatók sok más lehetséges alkalmazást vizionálnak: energiát nyerhetnek például az óceáni hullámok mozgásából vagy ruhákba integrálva a test mozdulatait érzékelve állíthatnak elő elektromos jeleket.

(Designboom Fotó: UTD, Getty Images/NEW-LIGHT-VISUALS, a nyitókép csak illusztráció)