دانشمندان روش ساده ای برای دوختن ژنراتورهای الکتریکی روی پارچه معمولی ابداع کرده اند که می توان از آنها برای تولید برق بهره گرفت.
به گزارش تکناک، اگرچه بسیاری از گروه‌ها در حال توسعه «پارچه‌های هوشمند» هستند که انرژی تولید میکنند، اما این فناوری اغلب پیچیده‌تر از آن است که بتوان آن را برای استفاده تجاری مقیاس‌بندی کرد.
این روش شامل استفاده یک نخ مخصوص است که از سیم‌های مسی موجود در بازار با پوشش پلی اورتان ساخته شده است. این نخ روی پایه‌ای از پارچه‌های پنبه‌ای معمولی یا به طور بالقوه هر ماده دیگری گلدوزی میشود. با این حال، در ناحیه ای که نخ اضافه می شود، پنبه با پارچه ای ساخته شده از پلیمر مصنوعی به نام PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) پوشانده می شود. یک شکاف کوچک هم بین PTFE و سیم های مسی وجود دارد. در مرحله آخر، یک لایه محافظ از نخ پنبه ای معمولی روی نخ سیم مسی گلدوزی می شود.
هنگام حرکت کسی که لباس دوخته شده را پوشیده است، سیم ها و PTFE با یکدیگر تماس پیدا می کنند. هنگامی که آنها با هم تماس پیدا میکنند، الکترون ها بین آنها منتقل می شوند و جریان الکتریکی ایجاد می کنند. این پدیده به عنوان اثر تریبوالکتریک شناخته می شود. اثر تریبوالکتریک همان چیزی است که مسئول تولید بار استاتیک الکتریکی هنگام شانه کردن موهایتان است. دستگاه های کوچکی که از این اثر برای تولید الکتریسیته قابل استفاده بهره می گیرند، نانو ژنراتورهای تریبوالکتریک (TENG) نامیده می شوند.
در آزمایشات آزمایشگاهی، برخی از TENG های سیم مسی روی پارچه جین گلدوزی شده بود. محل دوخته شدن آنها بر پارچه در نواحی که لباس آرنج، زیر بازو و زانو را میپوشاند قرار دارد. در تمام موارد، دستگاه‌ها سیگنال‌های الکتریکی تولید می‌کردند که می‌توان از آن برای ردیابی حرکت قسمت مربوطه بدن استفاده کرد. علاوه بر این، زمانی که یکی از TENG ها به کفی کفش وصل می شد، به عنوان گام شمار عمل می کرد و سیگنال های الکتریکی با قدرت های متفاوت را بسته به اینکه پوشنده در حال راه رفتن، دویدن یا پریدن بود تولید می کرد.
در نهایت، این فناوری برای ایجاد یک صفحه کلید عددی در بازو استفاده شد، که در آن هر عدد به صورت جداگانه روی پارچه پایه گلدوزی شده بود. بسته به اینکه کاربر چه عددی را فشار داده است، سیگنال الکتریکی متفاوتی تولید میشود.
به عنوان یک مزیت اضافی، استفاده از TENG های گلدوزی شده ارزان است و مشخص شد که عملکرد خود را پس از چندین دوره شستشو حفظ می کنند.
یین گفت: تکنیک ما از گلدوزی استفاده می کند که بسیار ساده است و می توانید نخ های ژنراتورهای الکتریکی ما را مستقیماً روی پارچه بدوزید. در طول تولید پارچه، لازم نیست چیزی را در مورد دستگاه های پوشیدنی در نظر بگیرید. همچنین می‌توانید نخ‌های مولد برق را بعد از ساخت لباس با هم ترکیب کنید.
