Bisakah jaket atau celana jins suatu hari memberi daya pada ponsel Anda dan perangkat elektronik lainnya?
Ini adalah tujuan dari tim ilmuwan multi-disiplin termasuk dari Institut Penelitian Bahan Fleksibel Universitas Heriot-Watt, yang berada di balik proyek baru untuk memanen energi kinetik yang dihasilkan dalam pakaian melalui nanoteknologi canggih.
Para akademisi, yang semuanya berbasis di Skotlandia dan Irlandia, berusaha menciptakan sistem energi otonom berbasis gesekan. Mereka akan menggunakan nanogenerator mutakhir, yang dirancang untuk menangkap dan menggunakan kembali energi kinetik dalam bahan pakaian yang dibuat saat pemakainya bergerak. Jika berhasil, perangkat kecil dan tidak mencolok ini akan dijalin menjadi pakaian sehari-hari.
Tim mengatakan mereka teknologi dapat tersedia pada awal tahun 2027 dan mampu memberi daya pada sejumlah perangkat seperti ponsel, jam tangan pintar, dan tablet.
Profesor George Stylios dari Sekolah Tekstil dan Desain Heriot-Watt di Perbatasan Skotlandia memimpin aspek tekstil dari proyek tersebut. Dia sedang menyelidiki cara untuk mengembangkan dan mengintegrasikan teknologi ke dalam pakaian.
Dia berkata: “Sebagai manusia, kita secara kolektif mengeluarkan sejumlah besar energi saat kita bergerak, jadi mengapa tidak menangkap ini dan memanfaatkannya dengan baik?
“Melakukan hal itu tidak hanya akan menguntungkan planet ini dalam perjuangan kita melawan perubahan iklim tetapi juga memberikan kenyamanan berkelanjutan bagi kehidupan masyarakat.
“Jenis dan mekanik kain, dan yang paling penting interaksi permukaan kain, sangat penting dalam memungkinkan kita menghasilkan energi yang cukup dengan efek kopling gerak dan teknologi nano untuk menghasilkan sumber listrik terbarukan.”
Proyek ini merupakan perkawinan antara sains dan kain mutakhir.
Dengan cara yang sama seperti listrik statis dibuat, para ilmuwan mencari cara untuk mengoptimalkan gesekan yang dihasilkan antara dua bahan untuk menghasilkan muatan. Mereka sedang mengembangkan kain fleksibel yang dikenal sebagai nanogenerator triboelektrik, atau disingkat TENG, untuk memanfaatkan dan menyimpan sumber energi berkelanjutan ini.
Upaya sebelumnya untuk membuat kain TENG telah gagal sebagian besar karena mereka tidak dapat menghasilkan daya yang memadai. Tetapi proyek terbaru ini bertujuan untuk menggunakan bahan khusus untuk memaksimalkan gesekan kain dan merancang TENG yang sangat efisien dengan kinerja yang ditingkatkan.
Profesor Stylios melanjutkan: “Tantangan terbesar kami adalah meningkatkan output daya kami untuk menjadikan ini pilihan yang layak. Misalnya, TENG tekstil saat ini menghasilkan daya dalam kisaran mikrowatt hingga miliwatt. Kita perlu meningkatkan tingkat gesekan secara drastis untuk mencapai output ratusan miliwatt, yang diperlukan untuk memberi daya pada sebagian besar perangkat seluler.
“Jawaban kami untuk masalah ini adalah menciptakan bahan kain pembangkit energi yang sangat efisien untuk digunakan di setiap pakaian. Kami ingin mengoptimalkan gesekan dan menggunakan teknik pemrosesan material canggih untuk menghasilkan permukaan yang bekerja pada serat berukuran mikron.”
Sementara gagasan untuk memakai listrik yang tersimpan secara efektif mungkin terdengar berbahaya, Profesor Stylios mengatakan tidak ada yang perlu ditakuti.
“Teknologi ini aman untuk dipakai dan digunakan karena tingkat keluaran saat ini sangat rendah sehingga tidak membahayakan pengguna,” katanya.
“Fokusnya akan berada di area kontak tubuh maksimum seperti di sisi siku.
“Setelah kami menghasilkan dan menyimpan energi ini, pertanyaannya adalah bagaimana kami mentransfernya ke perangkat seluler? Kami memiliki beberapa cara untuk melakukan ini. Pertama, kita dapat menyimpan listrik dalam polimer kecil baterai pada pakaian itu sendiri, tetapi preferensi saya adalah opsi kedua untuk mentransfer listrik secara langsung secara nirkabel, hanya dengan membawa telepon kami di saku kami.”