چند سالی است که بر روی «پارچههایی که بتوانند از حرکت فیزیکی الکتریسیته تولید کنند» کار میشود. ولی اکنون پژوهشگران گام دیگری برداشته و به پارچهای رسیدهاند که همزمان از حرکت و از نور خورشید انرژی الکتریکی میسازد!
🔸چند سالی است که بر روی «پارچههایی که بتوانند از حرکت فیزیکی الکتریسیته تولید کنند» کار میشود. ولی اکنون پژوهشگران گام دیگری برداشته و به پارچهای رسیدهاند که همزمان از حرکت و از نور خورشید انرژی الکتریکی میسازد!
🔹این فناوری، راه را برای ساخت لباسهایی که توانایی فراهمکردن انرژی برای ابزارهای شخصی مانند تلفن هوشمند و سامانهی جهتیاب ماهوارهای ("جی پی اس") داشته باشند، هموار کردهاست.
🔶این سامانهی دوگانه روشی بسیار خوب برای شارژ آسان لوازم همگام با حرکت ملایم باد در یک روز آفتابی است!
🔹پژوهشگران برای ساخت این پارچه دو گونه از الیاف را با بهرهبرداری از یک دستگاه بافندگی تجاری بههمبافتهاند:
1⃣ الیاف پلیمری سبکی که نقش سلولهای خورشیدی دارند، و
2⃣ الیاف نانوژنراتورهای تریبوالکتریک، که نقش تولید الکتریسیته از سایش مادهها- را دارند.
🔹نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی با بهرهگیری از دو سازوکار: "باردار شدن ماده با سایش"٬ و "القای الکترواستاتیکی"٬ میتوانند از حرکتهای مکانیکی همچون "چرخش"، "سُرخوردن" و "لرزش" الکتریسیته تولیدکنند.
آنها انرژیای را که از برخورد مادهای ویژه با مواد دیگر در هنگام حرکت تولید میشود، شکار میکنند.
🔹پیشبینی میشود بتوان این پارچه را که ۳۲۰ میکرومتر کلفتی دارد با الیاف پشم به همدیگر بافته، و پارچهای برای کاربردهای چادر، پرده و لباسهای پوشیدنی به دستآورد.
🔹پارچهی ساخته شده بسیار خمپذیر، تنفسپذیر(انتقال هوا و حرارت) و سبک است، بنابراین میتواند کاربردهای گوناگونی داشتهباشد.
🔹 در بخش خورشیدی پارچه فتونودها به شکل الیاف سیمی درآمدهاند که بتوان آنها را به دیگر الیاف پارچه بافت!
ساختار اصلی پارچه نیز از مواد پلیمری ارزان، ولی دوستدار محیط زیست، که در بافت پارچه رایج است، بافته شدهاست.
الکترودها نیز با روشی ارزان ساخته شدهاند که برای تولید در اندازههای بزرگ و کاربردهای تجاری مناسب است.
🔹🔸پژوهشگران در یکی از آزمایشها تکهای به اندازه یک کاغذ A4 از این پارچه را به میلهی یک پرچم رنگی آویختند. سپس آنرا در برابر باد شیشهی پایین کشیده شدهی یک ماشین در حال حرکت در یک روز ابری، قرار دادند. الکتریسیته بهدستآمده قابلتوجه بود.
🔹🔸همچنین الکتریسیته بهدستآمده از یک تکهی ۴ در ۵ سانتیمتری از این پارچه، در حال حرکت و زیر آفتاب، توانست یک خازن ۲میلی فارادی تجاری را در مدت یک دقیقه به مقدار ۲ ولت شارژ کند.
🔶با این که آزمایشها نشانگر پایداری این پارچه درشرایط سخت است ولی پژوهشگران ماندگاری آن در زمان دراز را بررسی خواهند کرد.
در گامی دیگر، دانشمندان بهینهسازی بیشتر این پارچه برای کاربردهای صنعتی و کپسولهکردن آن برای ماندگاری در برابر باران و رطوبت را پیمیگیرند.