Исследовательская группа под руководством исследователей Технологического университета Чалмерса, Щвеция, представили шелковую нить, покрытую проводящим пластиковым материалом, который обладает свойствами для превращения текстильного изделия в электрический генератор. Статья с описанием исследования вышла в журнале Advanced Science и получила название «Poly(benzodifurandione) Coated Silk Yarn for Thermoelectric Textiles». Авторы работают в Технологическом университете Чалмерса, Университете Линчёпинга и Университете Чунг-Анг в Сеуле, Южная Корея.
В рамках проекта исследователи вшили электропроводящую целлюлозную нить в ткань с помощью обычной бытовой швейной машины. Им удалось создать термоэлектронный текстиль, который может производить количество электричества, когда ткань нагревается с одной стороны, например, за счет тепла тела человека. В следующем методе исследователям Чалмерса удалось сделать целлюлозную нить проводящей, окрасив ее электропроводящим полимерным материалом. По измерениям исследователей, окрашивание придало целлюлозной нити рекордно высокую проводимость. Его можно еще больше увеличить, если добавить серебряные нанопроволоки. В ходе испытаний проводимость сохранялась после нескольких стирок.
Чтобы показать, как можно использовать новую нить на практике, исследователи изготовили два термоэлектрических генератора — пуговицу, пришитую нитью, и кусок ткани с вшитыми нитями. Когда они помещали термоэлектрический текстиль между горячей и холодной поверхностью, они могли наблюдать, как увеличивалось напряжение на измерительном приборе. Эффект зависел от разницы температур и количества проводящего материала в текстиле. Например, больший кусок ткани показывал около 6 милливольт при разнице температур в 30 градусов Цельсия. В сочетании с преобразователем напряжения его теоретически можно было бы использовать для зарядки портативной электроники через разъем USB. Исследователи также смогли показать, что производительность нити сохраняется в течение как минимум года. Ее также можно стирать в стиральной машине.
Термоэлектрическую ткань и пуговицу сегодня невозможно эффективно производить вне лабораторных условий. Материал необходимо изготавливать и вшивать вручную, что занимает много времени. Только для того, чтобы вшить его в продемонстрированную ткань, потребовалось четыре дня шитья. Но исследователи видят, что новая нить имеет большой потенциал и что можно будет разработать автоматизированный процесс и масштабировать его.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5595-uchenye-sozdali-shelkovye-niti-kotorye-mogut-generirovat-elektricheskuyu-energiyu/