Футболку для зарядки смартфонов создали ученые

В современном мире люди часто сталкиваются с проблемой быстрой разрядки смартфонов и других гаджетов из-за различных приложений и постоянного пребывания в социальных сетях. Нередко положение спасают пауэрбанки. Но есть и другой способ, о котором расскажет TengriMIX.

Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали «пригодную для носки микросеть», которая собирает и накапливает энергию человеческого тела для питания небольших гаджетов. Это устройство разместят на футболке — оно может вырабатывать энергию посредством пота и движений человека.

Система состоит из трех основных частей: биотопливных элементов, работающих от пота и движения, устройств с приводом от движения, называемых трибоэлектрическими генераторами, и суперконденсаторов, накапливающих энергию. Все детали гибкие, их можно стирать и можно наносить трафаретной печатью на одежду, говорится на сайте Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Фото: Лу Инь/Калифорнийский университет в Сан-Диего. 

Микросеть построена из комбинации гибких электронных частей, которые были разработаны командой нанобиоэлектроники под руководством профессора наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Джозефа Вана, который и является автором текущего исследования.

Каждая часть печатается на футболке и размещается таким образом, чтобы оптимизировать количество собранной энергии. Все детали соединены гибкими серебряными соединениями, которые также напечатаны на футболке и изолированы водонепроницаемым покрытием. На рабочие характеристики каждой детали не влияют повторные изгибания, складывания и сминания или стирка в воде, если не используется моющее средство.

Биотопливные элементы, которые собирают энергию из пота, расположены внутри рубашки на груди. Трибоэлектрические генераторы, которые преобразуют энергию движения в электричество, расположены вне рубашки на предплечьях и боках туловища около талии. Они собирают энергию от размахивающих движений рук относительно туловища во время ходьбы или бега, после чего суперконденсаторы снаружи рубашки на груди временно накапливают энергию обоих устройств, а затем разряжают ее для питания небольших устройств. Сбор энергии как от движения, так и от пота позволяет микросети быстро и непрерывно питать устройства.

Фото Лу Инь 

«Мы применяем концепцию микросетей для создания носимых систем, которые питаются устойчиво, надежно и независимо. Точно так же, как городская микросеть объединяет различные местные возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, носимая микросеть объединяет устройства, которые локально собирают энергию из разных частей тела, например, пот и движение, сохраняя при этом запас энергии», —  прокомментировал Лу Инь.

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые задумались над созданием носимых устройств для сбора пота в 2013 году, но с тех пор работали над тем, чтобы они стали эластичными и достаточно мощными для работы с небольшими устройствами. В ходе испытаний микросеть смогла обеспечить питание наручных часов с ЖК-дисплеем в течение 30-минутной тренировки, состоящей из 10 минут бега и 20 минут отдыха.

Трибоэлектрические генераторы обеспечивают питание сразу же, как только пользователь начинает двигаться. Как только пользователь начинает потеть, биотопливные элементы начинают обеспечивать питание и продолжают это делать после того, как пользователь перестает двигаться.

В настоящее время исследователи работают над другими конструкциями, которые могут собирать энергию, когда пользователь неподвижен или пассивен, например, сидит в офисе или медленно двигается.