Одежда, вместо аккумулятора
Носимая электроника, от обуви с подсветкой до смарт-часов, постепенно набирает популярность среди пользователей. Но основным недостатком такого рода устройств по-прежнему остаются их маленькие батареи с недостаточным объемом энергии. Но вскоре положение может измениться.
Ученые сообщают о создании первой достаточно прочной и гибкой ткани, которая способна генерировать энергию из движений человека. Она способна также подзаряжать аккумуляторы и суперконденсаторы без внешнего источника энергии. Новое изобретение может использоваться в продукции коммерческого и медицинского назначения. Ранее учеными уже рассматривалась мысль о том, чтобы использовать движения человека в качестве источника энергии.
О нем на страницах своего ресурса сообщает American Chemical Society («Американское химическое общество»). Результаты проведенной учеными работы были опубликованы журналом ACS Nano.
Сан-Ву Ким со своими коллегами полагают, что у носимой электроники большой потенциал. Ее возможности не исчерпываются лишь тем, чтобы выступать в роли модных аксессуаров. Маленькие и легкие девайсы способны стать кожей роботов, также применяться в биологии и медицине. Чтобы сделать их максимально полезными, им необходим гибкий и длительный источник энергии, который легко интегрируется в дизайн устройства.
В качестве одного из возможных решений команда Кима разрабатывает технологию «трибоэлектрических наногенераторов» («triboelectric nanogenerators», TNG) извлекающую энергию из движений.
Исследователи создали новую ткань TNG — серебристый текстиль, покрытый наностержнями и органическим материалом на основе кремния. Соединив составляющие ткани, они получили возможность генерировать энергию из давления. Эта энергия может использоваться для питания светодиодов, жидкокристаллических дисплеев и средств управления транспортным средством без ключа. Ткань выдерживает более 12 тысяч циклов выработки энергии.
Аккумуляторная батарея остается самым слабым местом компактной электроники. Ведь энергопотребление ее хоть и небольшого экрана и достаточно мощного процессора слишком велико для небольшой батареи девайса. Из этого положения есть несколько выходов. Можно работать в направлении повышения емкости миниатюрных аккумуляторов. А можно постараться сделать так, чтобы устройство получало питание на ходу. Этот второй подход и был продемонстрирован учеными, создавшими ткань, из которой можно шить «энергетическую» одежду. Но получит ли распространение столь необычное решение? Понравится ли оно пользователям носимых устройств, которым придется носить лишь одежду, питающую их гаджеты электричеством?
Человеческая цивилизация постоянно присматривается к возможности обеспечить альтернативной энергией те устройства, которые лишены возможности получать ее из обычных источников. Носимые устройства как раз относятся к этой категории.
Появление на страницах научных ресурсов информации о том, что вскоре носимые устройства получат новый источник энергии, показывает, что подобные девайсы интересны научному миру. С другой стороны, подобное решение говорит о том, что пользователю умных часов придется обзаводиться специальной одеждой, которая будет питать устройство энергией. Подобный подход трудно назвать удобным для большинства пользователей. Что проще: каждый день заряжать часы или обзаводиться специальным и, скорее всего, недешевым гардеробом, или носить с собой специальный солнечный зонт?