האם מעיל או זוג מכנסי ג'ינס יוכלו יום אחד להניע את הטלפון הנייד שלך ומכשירים אלקטרוניים אחרים?
זו מטרתו של צוות רב-ממושמע של מדענים, כולל מכון המחקר לחומרים גמישים מאוניברסיטת Heriot-Watt, העומדים מאחורי פרויקט חדש לקצירת האנרגיה הקינטית הנוצרת בבגדים באמצעות ננו-טכנולוגיה חדישה.
האקדמאים, כולם מבוססים בסקוטלנד ובאירלנד, מנסים ליצור מערכת אנרגיה אוטונומית לבישה מבוססת חיכוך. הם ישתמשו בננו-מחוללים חדישים, אשר נועדו ללכוד ולשמש מחדש את האנרגיה הקינטית בחומרי הלבוש שנוצרו תוך כדי תנועת הלובש. אם יצליחו, המכשירים הזעירים והבלתי פולשניים הללו יישזרו בבגדים יומיומיים.
הצוות אומר את שלהם טֶכנוֹלוֹגִיָה יכול להיות זמין כבר בשנת 2027 ומסוגל להפעיל שורה של מכשירים כמו טלפונים ניידים, שעונים חכמים וטאבלטים.
פרופסור ג'ורג 'סטיליוס מבית הספר לטקסטיל ועיצוב בהריוט-וואט בגבולות סקוטלנד מוביל בהיבטי הטקסטיל של הפרויקט. הוא בודק דרכים לפיתוח ושילוב הטכנולוגיה בבגדים.
לדבריו, "כבני אדם, אנו מוציאים יחד כמות עצומה של אנרגיה כשאנחנו מסתובבים אז למה לא לתפוס את זה ולהשתמש בזה טוב?
"פעולה זו לא רק תועיל לכדור הארץ במאבקנו נגד שינויי האקלים אלא גם תספק נוחות מתמשכת לחייהם של אנשים.
"סוג הבד והמכניקה, ובעיקר אינטראקציית פני השטח של הבד, הם חיוניים כדי לאפשר לנו לייצר מספיק אנרגיה על ידי אפקט הצמדה של תנועה וטכנולוגיית ננו לייצור מקור חשמל מתחדש."
הפרויקט הוא נישואין בין מדע חדשני לבד.
באותו אופן שנוצר חשמל סטטי, מדענים מחפשים לייעל את החיכוך הנוצר בין שני חומרים על מנת לייצר מטען. הם מפתחים מארג גמיש המכונה ננו-מחולל טריבואלקטרי, או בקיצור TENG, כדי לרתום ולאחסן מקור אנרגיה בר-קיימא זה.
ניסיונות קודמים ליצור TENG של בד נכשלו בעיקר בגלל שהם לא הצליחו לייצר כוח מספק. אך פרויקט אחרון זה נועד להשתמש בחומרים מומחים כדי למקסם את חיכוך הבדים ולעצב TENG יעיל ביותר עם ביצועים משופרים.
פרופסור סטיליוס ממשיך: "האתגר הגדול ביותר שלנו הוא הגדלת תפוקת הכוח שלנו על מנת להפוך את זה לאופציה ריאלית. לדוגמה, TENGs טקסטיל מייצרים כיום כוח במיקרו-וואט למיליוואט. עלינו להגדיל באופן דרסטי את רמת החיכוך על מנת להשיג תפוקה של מאות מילי-וואט, הנדרשת להפעלת מרבית המכשירים הניידים.
"התשובה שלנו לבעיה זו היא ליצור חומר בד יעיל במיוחד לייצור אנרגיה לשימוש בכל בגד. אנו מחפשים לייעל את החיכוך ולהשתמש בטכניקות מתקדמות לעיבוד חומרים כדי לייצר משטחים שפועלים על סיבים בגודל מיקרון. "
למרות שהרעיון ללבוש חשמל מאוחסן עשוי להישמע מסוכן, פרופסור סטיליוס אומר שאין מה לחשוש.
"טכנולוגיה זו בטוחה ללבישה ושימוש מכיוון שרמות התפוקה הנוכחית נמוכות מאוד ואינן מזיקות למשתמש," אמר.
"המיקוד יהיה באזורים של מגע מקסימלי בגוף כמו בצד המרפקים.
"ברגע שייצרנו ואחסנו את האנרגיה הזו השאלה היא איך נעביר את זה למכשירים ניידים? יש לנו כמה דרכים לעשות זאת. ראשית, אנו יכולים לאחסן את החשמל בפולימר קטן סוללה על הבגדים עצמם, אבל ההעדפה שלי היא האופציה השנייה להעביר את החשמל באופן ישיר באופן אלחוטי, פשוט על ידי סחיבת הטלפון בכיס שלנו. "