Многие группы разрабатывают «умные ткани», вырабатывающие энергию, эта технология слишком сложна, чтобы ее можно было масштабировать до коммерческого использования. Но ученые разработали простой метод вышивки электрических генераторов на обычной ткани. Новая методика разрабатывается в Университете штата Северная Каролина.
Он включает в себя специальную пряжу, изготовленную из медной проволоки, покрытой полиуретаном. Эта пряжа вышивается на основе обычной хлопчатобумажной ткани или любого другого материала. Однако в области, где добавляется пряжа, хлопок покрыт тканью, изготовленной из синтетического полимера, называемого ПТФЭ (политетрафторэтилен). Между PTFE и медными проводами есть крошечный зазор. На последнем этапе поверх пряжи из медной проволоки вышивается защитный слой из обычной хлопчатобумажной пряжи.
Когда пользователь данной одежды перемещается, провода и ПТФЭ входят и выходят из контакта друг с другом. Когда они соприкасаются, электроны передаются между ними, создавая электрический ток.
Это явление известно как трибоэлектрический эффект и именно оно отвечает за статический заряд, который возникает, когда вы расчесываете волосы. Небольшие устройства, которые используют этот эффект для выработки полезного электричества, называются трибоэлектрическими наногенераторами (ТЭНГ).
Вышитые ТЭНы недороги в применении, и было обнаружено, что они сохраняют свою функциональность после нескольких циклов стирки.
«В нашей технике используется вышивка, которая довольно проста – наши нити можно пришивать прямо к ткани», – говорит разработчик. – Во время производства ткани вам не нужно ничего думать о носимых устройствах. Вы можете интегрировать генерирующие энергию нити после того, как предмет одежды будет изготовлен».