Здається, проблема техніки, що розряджається, нарешті отримала рішення. Шведська компанія Exeger розробила гнучкі та легкі сонячні панелі, які можна вбудовувати у гаджети. Перші навушники на сонячній енергії під брендами Urbanista та Adidas вже з’явилися на ринку. Втім, дослідники пропонують інші підходи, наприклад використовувати статичну електрику і заряджати гаджети буквально на ходу. У матеріалі — про ці та інші розробки в області пристроїв.
Останні десять років Exeger працювала над розробкою конструкцій, які були б легкими та тонкими, але досить потужними. Глава компанії Джованні Філі каже, що це одночасно питання зручності та, що важливіше, екологічності.
«Всі терпіти не можуть зарядку, — каже він. — Але щоразу, коли ви не заряджаєте від мережі, це благо для світу. Нове покоління молодих людей очікує, що їм запропонують інструменти для того, щоб робити добро для довкілля, і це ми пропонуємо».
Сонячні панелі Exeger називаються Powerfoyle, та їх товщина всього 1,3 мм. В основі технології смужки діоксиду титану покриті натуральним барвником. Говорячи простою мовою, фарба поглинає фотони світла, які потім перетворюються на електрони.
При яскравому сонячному світлі панелі з титану діоксиду приблизно у два рази менш ефективні, ніж стандартні сонячні панелі. Але при цьому вони значно тонші, простіші та дешевші у виробництві.
Навушники на сонячній енергії, як і раніше, мають вбудований акумулятор, який може забезпечувати до 80 годин відтворення. Він заряджається від панелей Powerfoyle. Філі каже, що зараз технологія може виробляти енергію на одну годину «всього за 20 хвилин на англійському або шведському літньому сонці».
З усім тим, панелі також можуть генерувати деяку потужність від штучного світла, наприклад, від внутрішнього освітлення, тому передбачається, що навушники завжди заряджаються, якщо це не глуха ніч. Крім того, в них залишили й роз’єм для живлення, якщо після інтенсивного використання буде потрібно підзарядка.
Філі додає, що технологію навряд чи впровадять у мобільні телефони, тому що багато хто воліє зберігати їх у кишені, де немає доступу до світла. Натомість припускає він, можна кріпити панелі до одягу та сумок, а телефони заряджатимуться від них.
Фінська компанія Planno вже виробляє тканини із вбудованими сонячними панелями. Її очолює Еліна Ілен, яка також є професором кафедри текстильної та паперової інженерії Політехнічного університету Каталонії та провідним експертом з текстильної електроніки.
Замість того, щоб виробляти одяг, який може заряджати мобільний телефон, вона створює речі із вбудованими датчиками на сонячній енергії. Вони можуть відстежувати різні аспекти здоров’я користувача, такі як частота серцевих скорочень, температура, постава, якість сну та рівень жиру в організмі.
«Хоча ці сонячні елементи виробляють достатньо енергії для живлення носимих пристроїв, розміщення сонячного елемента за тканиною ніколи не матиме такої ж ефективності збору енергії, як сонячний елемент під прямим сонячним промінням. Товщина, щільність, структура, колір та фінішна обробка текстилю — все це впливатиме на величину потенціалу збирання енергії», — каже Ілен.
Вона також додає: «вироби на основі тканин — одне з найкращих рішень для безперервного моніторингу здоров’я, оскільки щодо них легше домогтися прийнятності продукту. Пацієнти вже носять одяг, і технології можна приховати під тканиною для забезпечення комфорту та конфіденційності».
Дослідники з Університету Лафборо використовують інший підхід до тканин, що генерують енергію. Замість використання сонячних батарей вони збирають статичну електрику, що створюється під час руху людини, і перетворюють її на корисну енергію.
Технологія заснована на крихітних перетворювачах енергії, які називають трибоелектричними наногенераторами. Вони виготовлені з таких волокон, як бавовна, поліестер та нейлон, які покриті полімерним покриттям, що притягує статичні перешкоди. Ці гнучкі нитки які можна прати можна вплітати в тканину або в’язати з них.
«Наша група досліджує, як ми можемо використовувати звичайні текстильні матеріали та технології виготовлення текстилю для виробництва ефективних трибоелектричних наногенераторів для додатків, що носяться», — каже керівник проєкту Ішара Дхармасена.
«Мета полягає в тому, щоб виробляти енергогенерувальний текстиль, такий як футболки та штани, які дуже схожі на наш звичайний одяг, але здатні створювати електрику або діяти як датчики для вимірювання рухів тіла», – пояснює він.
Доктор Дхармасена, науковий співробітник Королівської інженерної академії та викладач у Лафборо, додає, що в майбутньому їх можна буде використовувати у поєднанні з сонячними панелями для створення гібридного одягу, що генерує енергію.
Деніз Вілсон, автор книги Wearable Solar Systems («Носимі сонячні системи»), сподівається, що найближчими роками ринок одягу, що працює на сонячних батареях, значно зросте.
«Я думаю, що в маркетингу сонячних батарей, що носяться, було б корисно проявити уяву, — каже професор Вілсон з факультету електротехніки та обчислювальної техніки Вашингтонського університету. — Ми ще не скористалися тими перевагами, які можуть запропонувати світовій спільноті».
Вона додає, що найперспективнішою областю для зростання, ймовірно, буде одяг, який може заряджати мобільні телефони та інші портативні електронні пристрої: «Для середнього споживача це означатиме можливість заряджатися на ходу».
Але вона додає, що для того, щоб такий одяг набув широкої популярності, системи сонячних панелей повинні прослужити як мінімум один рік без значної втрати ефективності.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:
- Створена розумна тканина, що вміє охолоджувати носія
- Тканина, яка може виконувати роль дисплея — ще один крок до розробки розумного одягу
- Чому роботи не можуть робити ваш одяг або проблеми роботизації швейного виробництва
Джерело: BBC