Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали рубашку-генератор, которая не только вырабатывает электроэнергию сразу несколькими способами, но и сохраняет ее для дальнейшего использования.
Как это работает?
Рубашка включает в себя биотопливные ячейки, работающие на поте, трибоэлектрические генераторы, вырабатывающие электричество из движения, и суперконденсаторы для хранения выработанной энергии.
Компоненты соединены между собой изолированной от воды системой серебряных микропроводников. Все это, включая проводку, наносится на ткань методом трафаретной печати. И компоненты, и проводка являются тянущимися и гибкими. Рубашку можно мять, складывать и стирать в воде. Правда, в нынешнем виде устройства при стирке нельзя использовать моющие средства.
Биотопливные ячейки, расположенные внутри рубашки на уровне груди, содержат ферменты, которые запускают обмен электронов между молекулами лактата и кислорода, присутствующими в поте человека. Этот процесс производит непрерывный низковольтный электрический ток, который подается в суперконденсатор для хранения.
Трибоэлектрические генераторы состоят из двух слоев материала: отрицательно заряженного слоя на внутренней стороне предплечья, и положительно заряженного слоя на боковой стороне туловища. Когда руки пользователя движутся во время бега или ходьбы, эти слои трутся друг о друга. При этом генерируются импульсы высоковольтного электричества, которое также поступает в конденсатор.
В ходе испытаний доброволец носил рубашку во время 10-минутных сессий бега или езды на велосипеде, после чего 20 минут отдыхал. Во всех тестах на протяжении 30-минутных сессий рубашка вырабатывала достаточно энергии для бесперебойного питания электронных наручных часов или небольшого дисплея.
Ученые уверены, что после некоторой доработки они смогут создать одежду, которую спортсмены смогут использовать для питания смарт-устройств, таких как датчики контроля показателей организма.
Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.
