Как превратить одежду в батарейку

Персональные электронные устройства с каждым днем становятся все меньше в размерах, но никому пока не удавалось интегрировать их в одежду. Однако уже разработана ткань, которая может проводить и накапливать электричество

Персональные электронные устройства с каждым днем становятся все меньше в размерах и получают все большее распространение, но никому пока не удавалось реализовать мечту — интегрировать их в одежду. И Цуй (Yi Cui) и его коллеги в Стенфордском университете, возможно, сделали первый шаг в этом направлении: они разработали ткань, которая может проводить и накапливать электричество. Они добились такого эффекта, пропитав ткань чернилами из углеродных нанотрубок, которые обладают отличными «электрическими свойствами», пишет The Economist.

Как объясняет доктор Цуй в одном из недавних бюллетеней Nano Letters, когда чернила высыхают, нанотрубки вплетаются в сетку волокон (это справедливо как для хлопка, так и для полиэстера), в результате полотно становится проводником.

Ткань сохраняет гибкость и не теряет электрических свойств даже при растягивании и сгибании. Стирка также существенно не влияет на ее проводимость, пишет The Economist.

Электропроводящая ткань — это само по себе очень хорошо, но самое интересное в исследовании то, что новый материал может быть использован для изготовления суперконденсатора. В настоящее время ведутся исследования на предмет возможного применения такого типа устройств в ряде продуктов, для которых традиционных батареек недостаточно или они в принципе не могут быть использованы.

Конденсатор состоит из двух электродов (обкладок) и изолятора между ними. При подключении к источнику напряжения он накапливает заряд. Насколько велик этот заряд, зависит от материалов, из которых состоят обкладки и диэлектрик, а также от их геометрической конфигурации.

Помещая обычную ткань между двумя слоями ткани, пропитанной чернилами из наноуглеродных трубок, доктор Цуй обнаружил, что он может таким образом создать конденсатор большой емкости, заслуживающий приставки «супер». Пропитанная ткань используется в качестве проводников-обкладок, непропитанная — в качестве изолятора. В результате такой материал не только накапливает заряд, но и сохраняет способность многократно разряжаться и снова заряжаться. Как говорит доктор Цуй, продукт настолько эффективный, что может поспорить по энергоемкости с привычной свинцово-кислотной батарейкой.

Сейчас углеродные нанотрубки дороги, они стоят около 100 долларов за килограмм, хотя этого объема было бы достаточно для покраски большого количества ткани. Но производители наращивают выпуск, и доктор Цуй рассчитывает, что стоимость сырья снизится до 20 долларов за килограмм. Это позволит экономично производить «носибельные» конденсаторы, полагает он. Разумеется, это пока только первый шаг. Разработать функциональные микросхемы, которые могут быть «затканы» в материал, будет намного сложнее. Если это удастся, то можно будет, например, просто подсоединять куртку к электросети и танцевать под музыку, пишет The Economist.