پژوهشگران اسکاتلندی با توسعه نوعی نانوژنراتور به دنبال ارائه فناوری هستند که قابل ترکیب شدن با تار و پود لباس بوده و به محققان این امکان را می‌دهد حرکت لباس را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند.
تامین انرژی پاک از روی لباس!
آیا روزی یک ژاکت یا یک شلوار جین می‌تواند انرژی مورد نیاز تلفن همراه و سایر وسایل الکترونیکی شما را تأمین کند؟
این هدف یک تیم چند تحقیقات رشته‌ای از دانشمندان از جمله محققانی از موسسه تحقیقاتی مواد انعطاف‌پذیر دانشگاه هریوت‌وات است که در قالب یک پروژه جدید به دنبال جمع‌آوری انرژی جنبشی تولید شده در لباس از طریق فناوری نانو هستند.
محققان در تلاش هستند تا یک سیستم تولید انرژی مستقل پوشیدنی مبتنی بر اصطکاک ایجاد کنند. آن‌ها در این پروژه از نانوژنراتورهای پیشرفته استفاده می‌کنند که برای جذب و استفاده مجدد از انرژی جنبشی موجود در لباس طراحی شده است. در صورت موفقیت این پروژه می‌توان از این ادوات کوچک در بافت لباس‌های روزمره استفاد کرد.
این تیم می‌گوید که فناوری آن‌ها می‌تواند از اوایل سال ۲۰۲۷ در دسترس باشد و قادر به تأمین انرژی تعداد زیادی از تجهیزات نظیر تلفن‌های همراه، ساعت‌های هوشمند و تبلت‌ها خواهد بود.
جورج استیلیوس از دانشکده نساجی و طراحی هریوت‌وات در اسکاتلند در حوزه نساجی پیشرو است. او در حال تحقیق در مورد روش‌های توسعه و تلفیق این فناوری در لباس است.
وی می‌گوید: «ما به عنوان انسان، در هنگام حرکت به‌طور جمعی مقدار زیادی انرژی صرف می‌کنیم؛ بنابراین، چرا نباید این انرژی را جذب و ذخیره‌سازی کنیم و چرا از آن استفاده خوبی نمی‌کنیم؟ انجام این کار نه تنها به نفع محیط‌زیست در مبارزه ما با تغییرات آب و هوایی است، بلکه موجب رفاه زندگی مردم می‌شود. نوع پارچه و از همه مهمتر، برهم‌کنش سطحی پارچه، در ایجاد توانایی کافی در تولید انرژی موثر است. این کار با استفاده از حرکت لباس و فناوری نانو قابل انجام بوده و می‌توان از آن برای تولید منابع تجدید‌پذیر استفاده کرد.»
به همان روشی که الکتریسیته ساکن ایجاد می‌شود، دانشمندان به دنبال بهینه‌سازی اصطکاک ایجاد شده بین دو ماده برای تولید بار هستند. آن‌ها در حال ساخت یک پارچه انعطاف‌پذیر هستند که به‌عنوان یک نانوژنراتور تریبوالکتریک یا به اختصار TENG شناخته می‌شود تا از آن به‌عنوان منبع انرژی پایدار استفاده کنند.
تلاش‌های قبلی برای ایجاد پارچه TENG به‌دلیل عدم توانایی تولید توان کافی ناکام مانده است. اما این آخرین پروژه با هدف استفاده از مواد تخصصی برای به حداکثر رساندن اصطکاک پارچه و طراحی یک TENG بسیار کارآمد با عملکرد پیشرفته است.
استیلیوس می‌گوید: «بزرگترین چالش ما، افزایش خروجی نیرو است تا از این طریق این فناوری را به‌گزینه‌ای قابل اجرا تبدیل کنیم. به‌عنوان مثال، TENGهای نساجی در حال حاضر در محدوده میکرو وات تا میلی‌وات نیرو تولید می‌کنند. برای دستیابی به خروجی صدها میلی‌وات، که برای تأمین انرژی بیشتر دستگاه‌های تلفن همراه مورد نیاز است، هنوز توان این فناوری‌ها کم است.»
وی می‌گوید: «پاسخ ما به این مشکل ایجاد یک ماده پارچه‌‌ای با قابلیت تولید انرژی بالا است که بتوان آن را روی لباس‌های مختلف استفاده کرد. به دنبال بهینه‌سازی اصطکاک و استفاده از روش‌های پیشرفته پردازش مواد برای تولید سطوحی هستیم که روی الیاف به اندازه میکرون کار می‌کنند.»
