Skip to main content
SUPERVISOR
Keivan Aghababaei samani,Dariush Semnani
کیوان آقابابائی سامانی (استاد مشاور) داریوش سمنانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Yekrang
جواد یکرنگ

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Smart textiles can be stimulated by mechanical, thermal, chemical, magnetic or other environmental stimuli and respond in a controlled and predicted manner. Smart textiles are developing at a rapid rate for many industrial and commercial application recent years. One of the novel fields in this section is “energy harvesting” concept. An energy harvesting (also called energy scavenging or power harvesting) device generates electric energy from its surrounding using method of direct energy conversion techniques. This means that those kinds of devices don’t consume fuel or substance. In this research, We have focused on development of a type of wire hybrid yarn that can create electricity charge via elastic properties of polyurethane yarns. We coated Lycra yarn with ferromagnetic cobalt micro powder through a designed coating method. In this method, we used two capillary tubes with 2mm diameter as coating solution containers. First tube contains a special resin for pretreatment of Lycra surface and second tube containing cobalt particles coating solution. Each of these tubes is equipped with a 1mL syringe to maintain constant level of coating solution in them. After this process, the coated Lycra passed from a heating zone to stabilization of coated materials on the yarn surface. Finally the coated yarn was winded on a bobbin. After complement of coating process, we subjected the coated yarn to strong external magnetic field of a solenoid to achieve cobalt particles unidirectional magnetic field on the surface of Lycra yarn. In the final step, the fine cupper wire is twisted around the coated Lycra yarn with hallow spindle spinning method For twisting the cupper yarn we used a special twisting machine that it enables to convert to hallow spindle mechanism and wrapping step is done with 1000 and 2000 twist per meters. To evaluating the effective parameters on electrical charge induction in the developed hybrid yarn, with considering the physical concepts and theoretical governing equations on induction current calculations we have evaluated three parameters as effective factors on produced induction electric current which include magnetic mass, number of wire turns per meter and yarn stroke frequency. Regarding to these parameters, the effect of each factor has been evaluated in inducted electricity charge in hybrid wire yarn. We produced four samples with 1000 and 2000 TPM of cupper wire and 10% and 20% of metal powder in coating solution and we tested samples at 1.18, 0.785 and 0.55 Hz frequencies. To obtain these frequencies, we have simulated the elastic manner of Lycra yarns by a simple mechanism that consists of a stepper motor and a speed controller to convert rotational movement to linear traverse motion of tested sample. The stepper motor enables to rotate at 150, 100 and 70 RPM. Considering this condition, we equipped the stepper motor with a with a 3 cm diameter pulley to obtain the frequencies. Also, we constructed a close circuit of twisted cupper wire and a 2M? resistant to measuring the induction current. During loading and unloading of hybrid yarn, induction current wave has been recorded by digital oscilloscope. The results indicate that each of mentioned parameters has positive effect on induction current value and the maximum of created induction current is 98 pA. In this work, a novel method for energy harvesting is presented by textile potential. An electromagnetic wire hybrid yarn is developed to achieve electricity which harvested from elastic properties and electromagnetic induction of ferromagnetic metal coated Lycra.
منسوجات هوشمند کالاهایی هستند که می‌توانند محرک‌های مکانیکی، حرارتی، شیمیایی، مغناطیسی و یا سایر شرایط محیطی را حس کرده و تحت رفتار پیش‌بینی شده و کنترل شده‌ای رفتار نمایند. ساخت و تولید این منسوجات در سال‌های اخیر با نرخی سریع و رو به رشد و برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری توسعه یافته‌ است. یکی از زمینه‌های نوین در توسعه‌ی منسوجات هوشمند مبحث برداشت انرژی به مفهوم جمع‌آوری انرژی الکتریکی از محیط اطراف و با استفاده از روش‌های تبدیل انرژی مستقیم می‌باشد. به این معنا که چنین تجهیزاتی از منابع تامین انرژی متداول مانند سوخت و یا باتری استفاده نکرده و خود انرژی مورد نیازشان را تامین می‌کنند. در این پروژه روشی جدید برای برداشت انرژی از محیط در حوزه‌ی محصولات نساجی ارائه گردیده است در تحقیق پیش رو روشی برای ساخت یک نخ هیبرید سیمی ارائه شده است که از طریق خاصیت القای الکترومغناطیس قادر به تولید جریان الکتریسیته با استفاده از استعداد و خاصیت الاستیک نخ‌های پلی‌یورتان و به ویژه لایکرا می‌باشد. ابتدا نخ لایکرا طی یک فرآیند پوشش‌دهی با پودر فلز مغناطیس کبالت پوشش داده شده و سپس جهت افزایش دادن همسویی میدان مغناطیسی ذرات فلز فرومغناطیس، نخ پوشش داده شده در میدان مغناطیسی خارجی یک سیملوله حامل جریان قرار گرفت. در مرحله‌ی آخر با استفاده از سیستم ریسندگی دوک تو خالی، نخ سیمی مسی با 1000 و 2000 تاب در متر دور نخ مغناطیس مغزی تابانده شد. همچنین با انجام محاسبات نظری و بررسی روابط فیزیکی حاکم بر مسئله عوامل موثر در ایجاد جریان القایی در نخ سیمی مسی شناسایی شدند. این عوامل عبارتند از فرکانس رفتار الاستیک نخ لایکرا، تعداد تاب در متر نخ سیمی و قدرت مغناطیسی پوشش پودر فلز کبالت صورت گرفته بر روی نخ لایکرا. با توجه به معادلات فیزیکی نقش هر یک از این عوامل در میزان جریان الکتریکی القایی در نخ سیمی رویه مورد بررسی قرار گرفت. با انجام آزمایش‌ها مشخص شد که تغییر هر یک از عوامل فوق تاثیر مستقیمی در تغییرات جریان القایی ایجاد شده در نخ هیبرید سیمی دارند.آزمایش‌ها نشان دادند که جریان بیشینه‌ای معادل 98 پیکو آمپر از رفتار الاستیک نخ‌ چند جزئی سیمی قابل برداشت می‌باشد. در این تحقیق یک نوع نخ چند جزئی سیمی توسعه یافت و جریان الکتریکی القایی ناشی از رفتار مشابه سیملوله و آهنربای نخ چند جزئی جمع آوری شد. از این نخ سیمی مغناطیسی می‌توان برای برداشت انرژی در انواع منسوجات هوشمند برای تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی استفاده نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی