В будущем электрическая одежда может превратить ваше тело в зарядную станцию.

Говорят, что нужно одеваться для работы, которую ты хочешь; теперь ты можешь носить одежду, которая сама выполняет работу.

"Просто покупай индекс", говорили они. "Это надежно". Здесь мы обсуждаем, почему это не всегда так, и как жить с вечно красным портфелем.

Поверить в рынок

Исследователи разработали гибкую ткань, способную заряжать небольшие электронные устройства. Представьте, что вы можете питать свой телефон или смарт-часы, просто надевая специально разработанную одежду! Ученые из Хэнаньского политехнического университета недавно создали эту носимую, самозаряжающуюся систему, вплетая её непосредственно в ткань.

Генерирование электричества с помощью движения

В фильме «Матрица» машины захватывают людей и используют их тела в качестве источника энергии, по сути превращая их в батареи. Однако эта система неэффективна — для поддержания жизни человека требуется больше энергии, чем он фактически генерирует. Чтобы компенсировать этот энергетический дефицит, машины полагаются на ядерный синтез для питания как города машин, так и смоделированной реальности Матрицы.

Превращение людей в медные статуи — это вымышленная идея, используемая для иллюстрации восстановления энергии. Теперь, недавнее исследование в журнале Advanced Powder Materials изучает реальный и гораздо более безопасный способ достижения аналогичных целей восстановления энергии.

Большая часть электроэнергии поступает от крупных генераторов на электростанциях. Обычно на этих станциях сжигают топливо для нагрева воды, создавая пар, который вращает турбину и вырабатывает электроэнергию. Меньшие генераторы используют топливо, такое как бензин или природный газ, для питания двигателя, который вращает генератор и вырабатывает электроэнергию. Даже что-то вроде велосипедного генератора работает по тому же принципу – он преобразует физические усилия в электричество. Во всех этих случаях энергия движения преобразуется в электрическую мощность.

Для получения дополнительной информации об электричестве:

Некоторые бактерии способны производить электричество как побочный продукт, и ученые изучают способы использования этого природного источника энергии. Интересно, что живые существа не ограничиваются только производством электричества – рои насекомых, такие как светлячки, могут генерировать столько же электрической энергии, сколько дождевые облака. Даже растения и насекомые общаются, используя электрические сигналы, демонстрируя удивительную распространенность электричества в естественном мире.

Эта инновационная ткань собирает энергию из ваших движений – например, ходьбы или растяжки – и преобразует её в электричество. По сути, она превращает ваше тело в источник питания для ваших устройств. Это достигается путем объединения двух технологий: трибоэлектрических наногенераторов, которые захватывают механическую энергию, и микросуперконденсаторов, которые хранят эту энергию.

Система начинается с устройства, которое преобразует движение в небольшое количество электричества. Ключевая трудность заключается в использовании этого неравномерного и слабого источника энергии для фактического питания устройств. Здесь вступает в действие компонент накопления энергии, собирающий и сохраняющий электричество. Комбинируя эти две части, мы создаем полную систему, которая может как генерировать, так и хранить энергию для последующего использования.

Эти компоненты легко формируются и адаптируются, что делает их идеальными для встраивания в носимые технологии – от небольших аксессуаров до целых предметов одежды. Обычно создание тканей со встроенной электроникой является дорогостоящим, требующим таких материалов, как золото или серебро, и сложных методов, таких как 3D-печать и лазерная резка. Однако эта новая техника использует более простые процессы – спин-коутинг и масковое осаждение – для производства электрических тканей более легко и доступно.

Проводящая часть устройства была изготовлена путём пропитки хлопчатобумажной ткани материалом под названием MXene – высокопроводящим двухмерным материалом, открытым в 2011 году. После замачивания в течение 30 минут ткань высушили под вакуумом в течение пяти часов. Затем на поверхность ткани нанесли пасту из MXene и снова высушили под вакуумом в течение ещё 12 часов. Отдельно тонкий лист силиконовой резины, толщиной около четверти дюйма, был создан путём заливки в форму, покрытую наждачной бумагой. Затем на текстурированную поверхность резины был нанесён раствор нанопроволок серебра и высушен под вакуумом. Конечный результат – прочная и гибкая проводящая ткань.

Электроды для МСК были созданы путем фильтрации смеси графена и этанола с использованием маски и вакуума. Затем вся система была герметично закрыта силиконовой резиной для ее защиты и сохранения гибкости.

Лабораторные испытания показали, что нажатие на устройство для сбора энергии в течение чуть менее двух с половиной минут генерирует 1,6 вольта – достаточно мощности, чтобы запустить часы примерно на 25 секунд. Хотя одного человеческого движения недостаточно, чтобы полностью питать наши устройства, как в фильме The Matrix, это может помочь продлить срок службы батареи небольших гаджетов, предоставляя дополнительную энергию от ходьбы, тренировок и других повседневных действий.

Смотрите также

2025-11-27 14:02