Уявіть, що ваша футболка могла б заряджати ваш телефон під час ранкової пробіжки. Звучить, як фантастика, але насправді це цілком реально — головне, надіти правильну футболку.
Дослідники Малагского університету та Італійського технологічного інституту розробили футболку, яка може виробляти електрику за рахунок різниці між температурою тіла її власника і навколишнього середовища. Вона може перетворювати тепло, яке виділяє ваше тіло під час пробіжки, ходьби або занять спортом, і різницю між цим теплом і більш прохолодною температурою повітря в теплову енергію.
Теплова енергія оточує нас всюди — її виробляє сонце, коли нагріває атмосферу, і конфорка, що нагріває каструлю з водою. Є і надлишкове тепло — як наприклад, те, яке викидають в атмосферу машини, електричні процеси й навіть люди. Все це надлишкове тепло можна перетворити в теплову енергію.
Для використання такого тепла потрібен термоелектричний ефект, який дозволяє конвертувати різницю температур в електричну напругу. Якщо під’єднати два провідники та нагріти один з них, то електрони почнуть переміщатися до холодного кінця, створюючи струм. Деякі матеріали можуть бути провідниками та перетворювати різницю температур в енергію. Футболка, розроблена дослідниками, робить саме це — збирає тепло, що виходить від тіла, яке контрастує з температурою повітря, і виробляє з нього електрику.
Зазвичай термоелектричні матеріали збирають надлишки тепла, вироблені автомобілями або промисловими процесами. Найпоширеніші матеріали, які використовуються для перетворення теплової енергії в електричний струм, є досить рідкісними та не дуже безпечні для навколишнього середовища (наприклад, телур — матеріал, по рідкості не поступається золоту і платині). «Такі матеріали дуже дорогі, жорсткі та отруйні, пояснює Хосе Алехандро Хередіа (José Alejandro Heredia), працівник кафедри молекулярної біології та біохімії в Малагскомe університеті й один з авторів проекту. Тому вони не підходять для створення одягу».
Хередіа та інші дослідники хотіли створити «гнучкий, біорозкладаний і придатний для носіння матеріал, який здатний генерувати електрику просто шляхом різниці між температурою тіла і навколишнього середовища». Тому вони почали використовувати дешеву заміну популярним матеріалам, наприклад, вуглецеві наночастинки.
Потрібно було якось прикріпити цей матеріал до частинок — для цього дослідники взяли томатну шкірку. «Можна сказати, це біологічний клей, — пояснив Хередіа. — Крім того, шкірка є дешевим відходом харчової промисловості. Так що ми даємо їй друге життя».
В результаті у дослідників вийшов розчин зі шкірки томатів і вуглецевих наночастинок, який можна розпорошити на звичайну футболку й отримати «електронну тканину». Тестування показало, що розчин непогано витримує прання, але в майбутньому вчені зроблять поліпшену версію, яка зможе пережити повний цикл прання і прасування.
Щоб показати роботу електронної тканини дослідники прикріпили до футболки дроти за допомогою електропровідної стрічки. В результаті футболка змогла включити світлодіод. Поки що тканина не може зберігати вироблювану енергію, але дослідники збираються вирішити в майбутньому цю проблему.
«Ми вважаємо, що таку тканину можна використовувати для вироблення електрики в екстремальних ситуаціях (наприклад, в космосі або на військових завданнях), — говорить Хередіа. -—Але, можливо, якщо її доопрацювати, то електронній тканині знайдеться застосування в індустрії моди». У тканину можна вбудувати додаткові елементи — наприклад, лампочки, сенсори та Wi-Fi.
Дослідники розробляють спосіб, за допомогою якого електронна тканина буде заряджати мобільні телефони або світитися. Така технологія може стати в пригоді у сфері пристроїв, що носяться, забезпечуючи електроживлення медичним сенсорам, розумним годинникам і слуховим апаратам. Термоелектрична тканина, здатна охолоджувати тіло власника, може використовуватися для створення спортивного одягу, офісних меблів і навіть автомобільних крісел. Дослідники жартують, що одного разу з такої тканини можна буде зробити навіть щось на зразок костюма Залізної людини.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:
- Розумний одяг для йоги допоможе правильно виконувати вправи вдома
- Одяг майбутнього: повсякденний та спортивний одяг.
- Новий тренд в сфері моди: одяг, який не потрібно прати
Джерело: FastCompany