Въпреки че много групи разработват “интелигентни тъкани”, генериращи енергия, технологията често е твърде сложна, за да бъде мащабирана до търговска употреба. Сега обаче учените са измислили прост метод за бродиране на електрически генератори върху обикновен плат.
Новата техника се разработва в държавния университет на Северна Каролина от екип, ръководен от ас. Проф. Ронг Ин.
Включва специална прежда, направена от налични в търговската мрежа медни проводници, покрити с полиуретан. Тази прежда се бродира върху основа от обикновен памучен плат – или потенциално всеки друг материал. В зоната, където се добавя преждата, памукът е покрит с тъкан, направена от синтетичен полимер, наречен PTFE (политетрафлуоретилен). Има малка празнина между PTFE и медните проводници.
В последната стъпка защитен слой от обикновена памучна прежда се бродира върху горната част на преждата от медна тел.
Когато носителят на дреха, включваща преждата, впоследствие се движи наоколо, жиците и PTFE влизат и излизат от контакт един с друг. Когато се докоснат, електроните се прехвърлят между тях, генерирайки електрически ток. Това явление е известно като трибоелектричен ефект и това е причината за статичния заряд, който възниква, когато сресвате косата си. Малки устройства, които използват ефекта за генериране на използваема електроенергия, се наричат трибоелектрични наногенератори (TENG).
При лабораторни тестове някои от TENG от медна тел бяха бродирани върху деним, който се носеше на дланта на ръката, на лакътя, под мишницата и на коляното. Във всички случаи устройствата генерират електрически сигнали, които могат да се използват за проследяване на движението на съответната част от тялото. Освен това, когато един от TENG беше прикрепен към стелката на обувка, той функционираше като крачкомер, генерирайки електрически сигнали с различна сила в зависимост от това дали носещият ходи, бяга или скача.
И накрая, технологията беше използвана за създаване на разположена на ръката цифрова клавиатура, в която всяко число беше индивидуално бродирано върху основния плат. В зависимост от това кой номер е натиснал потребителят, се получава различен електрически сигнал.
И като допълнителна полза, бродираните TENG са евтини за прилагане и беше установено, че запазват своята функционалност след множество цикли на пране.
„Нашата техника използва бродерия, която е доста проста – можете да зашиете нашите прежди директно върху тъканта“, каза Ин. „По време на производството на тъкани не е необходимо да обмисляте нищо относно устройствата за носене. Можете да интегрирате преждите, генериращи енергия, след като облеклото е направено.“
Статия за изследването беше публикувана наскоро в списанието Нано енергия.
източник: Държавен университет на Северна Каролина
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
