Одяг зі вбудованою електронікою вже давно не дивина. В Google та Levi’s є проєкт Jacquard, де рукава куртки доторком керують вашим смартфоном. У Nokia розробляли куртку для рятувальників із вбудованим GPS-трекером, пульсометром та термометром. Дані з пристроїв відсилаються на станцію моніторингу рятувальників у реальному режимі. Це допомагає рятівникам та поліціянтам отримувати допомогу в екстремальних умовах: під час стрілянини, природних катастроф чи пожеж.
Модульна куртка для рятівників від Nokia. Джерело: Engadget
Утім, головна проблема серійного виробництва розумного одягу — це живлення. Заряджати куртку від мережі не завжди зручно, а акумулятори лиш додають ваги. Серед перспективних альтернатив: гнучкі сонячні елементи та трибоелектричні пластини, які працюють від тертя. Серед новітніх розробок — біопаливні модулі, де електрика виробляється шляхом окислення людського поту чи сліз. Втім, конкретної комерційної пропозиції досі немає.
Що сталося
Науковці з Університету Сан Дієго розробили розумну куртку, де електрика генерується одночасно двома каналами: тертям та окисленням поту. Сама куртка працює незалежно від зовнішніх факторів, фокусуючись лише на активності людини. Окрім трибоелектричних генераторів та мініатюрних біопаливних модулів, на куртці є легкі суперконденсатори, які роблять запаси надлишків енергії.
За механічне джерело енергії відповідають два трибоелектричні генератори, що складаються з PTFE по боках та EC-PU на внутрішніх частинах куртки. Коли людина йде або біжить, частини труться одна об одну, накопичуючи негативні та позитивні заряди. Генератор працює на частоті від 0,8 герца (неспішна ходьба), а самі елементи пройшли краш-тест на міцність.
Біопаливні модулі вмонтували на грудях, а гідрогель на тканині допомагатиме збирати піт. Суперконденсатори на основі вуглецевих нанотрубок та полімерів також розташовано на грудях. Усі частини куртки складаються з нетоксичних сполук, тому навіть при розривах чи механічних пошкодженнях здоров’ю людини ніщо не загрожуватиме.
а) Розташування модулів на куртці; b) накопичення електрики від трибоелектричного та біопаливного генераторів (окремо та разом – червоне); с) електрична схема поєднання модулів. Джерело: Nature
Наскільки це ефективно
Згідно із задумом науковців, технології двох каналів генерації електрики доповнюватимуть одна одну. Трибоелектричний генератор працюватиме лише під час руху, а біопаливні модулі вмикатимуться в міру накопичування поту. Завдяки суперконденсаторам генерація електроенергії триватиме і після того, як ви зупинитесь.
Завдяки двом генераторам куртка фактично безперебійно генеруватиме електроенергію. Згідно із заявленими характеристиками, за 10 хвилин швидкої ходьби ви накопичите енергії на пів години роботи рідкокристалічного дисплея.
Читайте також
