Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) разработали эластичную и водонепроницаемую ткань, которая превращает энергию, генерируемую движениями тела, в электрическую энергию, сообщает портал Alpha Galileo.
Важнейшим компонентом ткани является полимер, который при сжатии преобразует механическое напряжение в электрическую энергию. В качестве базового слоя ткани используется эластичный спандекс, интегрированный с резиноподобным материалом.
В ходе экспериментов сингапурская команда NTU показала, что нажатие на кусок новой ткани размером 3 на 4 см генерирует достаточно электрической энергии, чтобы зажечь 100 светодиодов.
Стирка, складывание и смятие ткани не приводили к ухудшению производительности, и она могла поддерживать стабильную электрическую мощность в течение пяти месяцев, демонстрируя свой потенциал для использования в качестве интеллектуального текстиля и носимого источника питания.
Специалист по материаловедению профессор Ли Пуи Си, который руководил исследованием, подчеркнул: «Наш прототип продолжает хорошо функционировать после стирки и сминания. Мы думаем, что его можно было бы вплести в футболки или встроить в подошвы обуви, чтобы собирать энергию от малейших движений тела, передавая электричество на мобильные устройства».
Ткань-прототип вырабатывает электричество двумя способами: при сжатии или растяжении (используя пьезоэлектричество) и при контакте или трении с другими материалами, такими как кожа или резиновые перчатки (используя трибоэлектрический эффект).
В результате получился прототип ткани, которая вырабатывает 2,34 Вт электроэнергии на квадратный метр – этого достаточно для питания небольших электронных устройств, таких как светодиоды и коммерческие конденсаторы.
Чтобы продемонстрировать, как может работать их прототип ткани, ученые NTU показали, как рука, непрерывно постукивающая по куску ткани размером 3 на 4 см, может зажечь 100 светодиодов или зарядить различные конденсаторы, которые накапливают электрическую энергию и находятся в таких устройствах, как мобильные телефоны.
Ученые показали, что их ткань может генерировать энергию от различных движений человека, прикрепляя ее к руке, ноге, кисти и локтю, а также к стелькам обуви, и делает это, не сковывая сами движения.
Профессор Ли заявил: «Несмотря на увеличение емкости аккумуляторов и снижение энергопотребления, источники питания для носимых устройств по-прежнему требуют частой замены аккумуляторов. Наши результаты показывают, что наш прототип ткани для сбора энергии может использовать энергию от движений тела человека для потенциального продления срока службы батареи или даже для создания систем с автономным питанием. Насколько нам известно, это первое гибридное энергетическое устройство, которое является стабильным, растяжимым, дышащим, водонепроницаемым и в то же время способным обеспечивать выдающиеся электрические характеристики».
