In ultimii ani, datorită dezvoltării consistente a tehnologiei ne-am obișnuit să purtăm în buzunare diferite dispozitive inteligente ce funcționează cu ajutorul unor baterii. Ce-ar fi dacă aceste buzunare ar deveni la rândul lor inteligente și ar putea înlocui bateriile?

De câțiva ani oamenii de știință au anexat hainelor diferite accesorii cum ar fi senzori, circuite flexibile sau ecrane, pentru a crea îmbrăcămintea inteligentă dar până acum nimeni nu a făcut progrese privind colectarea energiei cu ajutorul hainelor.

https://www.youtube.com/watch?v=u7u0c2Mz72E

Poate vă veți întreba de unde să acumuleze hainele energie, sunt două oportunități evidente, ori din căldura emanată de corpul uman ori din frecarea materialului din care e confecționată îmbrăcămintea, în timpul mișcării corpului nostru.

Recent, cercetătorii Universității Drexel în colaborare cu Academia Navală din SUA au inventat o metodă de a încorpora particule de carbon activat în diferite tipuri de fire pentru a forma textile tricotate ce pot acumula energie, în scopul alimentării senzorilor și electronicelor integrate în îmbrăcămintea inteligentă.

Imbrăcămintea inteligentă care se găsește la această oră pe piață e reprezentată din produse concepute pentru asigurarea sănătații clientului (de exemplu tricoul Somnus Sleep care înregistrează calitatea și cantitatea somnului) sau pentru monitorizarea sportivilor (de exemplu cele produse de Athos, Hexoskin sau Omsignal).

Crearea unei metode de acumulare flexibilă a energiei astfel încât să poată fi integrată în țesături, a fost principala preocupare a mai multor grupuri de cercetători din întreaga lume. Anul trecut, echipe din China și Statele Unite au demonstrat cum un supercondensator în formă de fir, făcut din graphene și nanotuburi de carbon poate fi țesut în îmbrăcămintea inteligentă.

Chiar dacă s-au obținut 6,3 microwatti-oră pe milimetru cub, ceea ce e comparabil cu o baterie de 4 volt 500 microamperi-oră, dezavantajul constă în prețul scump și un posibil grad de toxicitate al nanotuburilor din carbon.

In schimb, cercetătorii de la Universitatea Drexel au preferat să evite folosirea materialelor scumpe pentru îmbrăcămintea inteligentă așa că au apelat la carbon activat, un material mai ieftin, care chiar e folosit la reducerea absorbția substanțelor toxice.

Potrivit lui Yury Gogotsi, specialist în studiul materialelor la Universitatea Drexel care a supervizat cercetările, utilizând o suprafață de aproximativ 3000 de centimetri pătrați (suprafața zonei centrale a părții din spate a unui tricou) s-ar putea stoca energia echivalentă unei baterii de 4 cm pătrați.

Pentru a ajunge la această densitate de energie, echipa din Drexel a folosit o tehnică de sudură a fibrelor naturale denumită NFW. Această tehnică a fost inventată de profesorul în chimie Paul C. Trulove de la Academia Navală Americană și Hugh C. Delong de la Biroul de Cercetări Stiințifice al Forțelor Aeriene Americane.

Brevetat încă din 2009, procesul de sudură NFW realizează încorporarea diverselor materiale precum carbonul activat în fire pe bază de celuloză din bumbac, bambus sau vâscoză cu ajutorul unui lichid ionic de acoperire, ce permite atomilor de carbon să lege structura. Chiar dacă procedeul necesită mai mulți pași, echipa de cercetători a reușit să producă fire de carbon de un metru lungime.

Cu alte cuvinte, în viitorul apropiat vom putea stoca energie în țesături astfel încât să ne putem încărca dispozitivele inteligente chiar în buzunarele pantalonilor de firmă pe care-i vom purta. Mai ales că, potrivit unui studiu Gartner publicat la sfârșitul anului trecut , îmbrăcămintea inteligentă va crește de la 100.000 de unități vândute în 2014 până la 26 de milioane de unități prognozate pentru 2016.