Ткань будущего: одежда, которая заряжает устройства от тепла тела

Недавно разработанная пряжа открывает новые горизонты для технологий носимой электроники. Благодаря специальному покрытию из проводящих полимеров она способна работать как термоэлектрический генератор, превращая тепло человеческого тела в электроэнергию.

Фото: Wikimedia Commons by Evan-Amos is licensed under Public domain

Эта инновация уже позволяет кускам ткани, изготовленным из новой пряжи, обеспечивать энергией небольшие датчики. Кроме того, ткань сохраняет свои свойства даже после стирки в стиральной машине, что делает её удобной для повседневного использования.

Одежда со встроенной электроникой может выполнять множество функций: светиться в темноте, отслеживать физическую активность, измерять температуру или даже обнаруживать токсичные газы.

Ранее для таких целей использовали ультратонкие солнечные элементы, интегрированные в ткань. Новый подход предлагает использовать термоэлектрические ткани, которые генерируют электроэнергию за счёт разницы температур между телом и окружающей средой. 

Ключевую роль играет полимерное покрытие пряжи, в частности материал PBFDO. Его химическая структура обеспечивает высокую проводимость, гибкость и лёгкость. 

Пряжа сохраняет свои свойства даже спустя 14 месяцев хранения. Ожидается, что за три года она потеряет лишь половину своей проводимости. После семи циклов стирки её проводимость снижается лишь на треть, что пока требует дальнейших улучшений.

В настоящее время изготовление термоэлектрической ткани занимает много времени и требует ручной работы в лабораторных условиях. Однако автоматизация процесса может значительно упростить и удешевить производство. В перспективе такие ткани можно будет интегрировать в одежду, обеспечивая питание для портативной электроники через USB-порт.  

Этот текстиль открывает дорогу к созданию полностью автономной одежды, которая генерирует энергию из естественных процессов организма, что особенно ценно для умных устройств, требующих питания в любом месте.

Уточнения

Полиме́ры (от греч. πολύ «много» + μέρος «часть») — вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими связями.