Elektrisk tekstil tænder en lampe, når den er strakt

Forskere ved Chalmers University of Technology har udviklet et stof, der omdanner kinetisk energi til elektrisk kraft. Jo større belastning, der påføres tekstilet, og jo vådere det bliver, jo mere elektricitet det genererer. Resultaterne er nu offentliggjort i Fleksibel elektronik .

Chalmers forskere Anja Lund og Christian Müller har udviklet et vævet stof, der genererer elektricitet, når det strækkes eller udsættes for tryk. Stoffet kan i øjeblikket generere nok strøm til at tænde en LED, sende trådløse signaler eller køre små elektriske enheder såsom en lommeregner eller et digitalt ur. Teknologien er baseret på den piezoelektriske effekt, hvilket resulterer i produktion af elektricitet fra deformation af et piezoelektrisk materiale, som når den er strakt. I undersøgelsen, forskerne skabte et tekstil ved at væve et piezoelektrisk garn sammen med et elektrisk ledende garn, som er nødvendig for at transportere den genererede elektriske strøm.

"Tekstilet er fleksibelt og blødt og bliver endnu mere effektivt, når det er fugtigt eller vådt, "Lund siger." For at demonstrere resultaterne fra vores forskning bruger vi et stykke tekstil i skulderremmen på en taske. Jo tungere vægten pakket i posen, og mere af posen, der består af vores stof, jo mere elektrisk strøm vi får. Når vores taske er fyldt med tre kilo bøger, vi producerer en kontinuerlig effekt på fire mikrowatt. Det er nok til periodisk at tænde en LED. Ved at lave en hel taske af vores tekstil, vi kunne få nok energi til at overføre trådløse signaler. "

Det piezoelektriske garn består af 24 fibre, hver så tynd som en hårstreng. Når fibrene er tilstrækkeligt fugtige, de bliver indesluttet i væske, og garnet bliver mere effektivt, da dette forbedrer den elektriske kontakt mellem fibrene. Teknologien er baseret på tidligere undersøgelser af forskerne, hvor de udviklede de piezoelektriske fibre, hvortil de nu har tilføjet en yderligere dimension.

"De piezoelektriske fibre består af en piezoelektrisk skal omkring en elektrisk ledende kerne, "Siger Lund." Det piezoelektriske garn i kombination med et kommercielt ledende garn udgør et elektrisk kredsløb forbundet i serie. "Tidligere arbejde af forskerne med piezoelektriske tekstiler har hidtil hovedsageligt fokuseret på sensorer og deres evne til at generere elektriske signaler gennem trykfølsomhed. At bruge energien til kontinuerligt at drive elektroniske komponenter er enestående.

"Woven textiles from piezoelectric yarns makes the technology easily accessible and it could be useful in everyday life. It's also possible to add more materials to the weave or to use it as a layer in a multi-layer product. It requires some modification, but it's possible, " Lund says.

The researchers consider that the technology is, in principle, ready for larger scale production. It is now mainly up to industrial product developers to find out how to make use of the technology. Despite the advanced technology underlying the material, the cost is relatively low and is comparable with the price of Gore-Tex. Through their collaboration with the Swedish School of Textiles in Borås the researchers have been able to demonstrate that the yarn can be woven in industrial looms and is sufficiently wear-resistant to cope with the harsh conditions of mass production.