재킷이나 청바지가 언젠가 휴대폰과 다른 전자 기기에 전력을 공급할 수 있을까요?
이것은 최첨단 나노 기술을 통해 의류에서 생성 된 운동 에너지를 수확하는 새로운 프로젝트를 진행하고있는 Heriot-Watt University의 Flexible Materials 연구소를 포함하여 다 분야 과학자 팀의 목표입니다.
모두 스코틀랜드와 아일랜드에 기반을 둔 학자들은 마찰 기반 웨어러블 자율 에너지 시스템을 만들려고 시도하고 있습니다. 그들은 착용자가 움직일 때 생성되는 의류 재료의 운동 에너지를 포착하고 재사용하도록 설계된 최첨단 나노 발전기를 사용할 것입니다. 성공하면이 작고 눈에 잘 띄지 않는 장치가 일상의 옷에 엮어 질 것입니다.
팀은 자신의 technology 빠르면 2027년에 출시될 수 있으며 휴대폰, 스마트워치, 태블릿과 같은 다양한 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.
Heriot-Watt의 Scottish Borders 섬유 및 디자인 학교의 George Stylios 교수는 프로젝트의 섬유 측면을 이끌고 있습니다. 그는 기술을 개발하고 의류에 통합하는 방법을 조사하고 있습니다.
그는 이렇게 말했습니다.“인간으로서 우리는 움직일 때 엄청난 양의 에너지를 소비하므로 이것을 포착하여 잘 활용하는 것은 어떨까요?
“그렇게하는 것은 기후 변화에 맞서 싸우는 지구에 도움이 될뿐만 아니라 사람들의 삶에 지속적인 편의를 제공 할 것입니다.
"직물 유형과 역학, 그리고 가장 중요한 직물의 표면 상호 작용은 재생 가능한 전기 소스를 생성하기 위해 운동과 나노 기술의 결합 효과를 통해 충분한 에너지를 생성하는 데 필수적입니다."
이 프로젝트는 최첨단 과학과 직물의 결합입니다.
정전기가 생성되는 것과 같은 방식으로 과학자들은 전하를 생성하기 위해 두 재료 사이에서 생성되는 마찰을 최적화하려고합니다. 그들은이 지속 가능한 에너지 원을 활용하고 저장하기 위해 마찰 전기 나노 발전기 (줄여서 TENG)로 알려진 유연한 직물을 개발하고 있습니다.
패브릭 TENG를 생성하려는 이전 시도는 적절한 전력을 생성 할 수 없기 때문에 크게 실패했습니다. 그러나이 최신 프로젝트는 특수 소재를 사용하여 직물 마찰을 극대화하고 성능이 향상된 고효율 TENG를 설계하는 것을 목표로합니다.
Stylios 교수는 다음과 같이 말합니다.“우리의 가장 큰 과제는이를 실행 가능한 옵션으로 만들기 위해 전력 출력을 높이는 것입니다. 예를 들어, 섬유 TENG는 현재 마이크로 와트에서 밀리 와트 범위의 전력을 생산합니다. 대부분의 모바일 장치에 전원을 공급하는 데 필요한 수백 밀리 와트의 출력을 달성하려면 마찰 수준을 대폭 높여야합니다.
“이 문제에 대한 우리의 대답은 모든 의류에 사용할 수있는 매우 효율적인 에너지 생성 직물 소재를 만드는 것입니다. 우리는 마찰을 최적화하고 고급 재료 가공 기술을 사용하여 마이크론 크기의 섬유에서 작동하는 표면을 생성하려고합니다.”
저장된 전기를 효과적으로 착용한다는 생각은 위험 해 보일 수 있지만 Stylios 교수는 두려워 할 것이 없다고 말합니다.
"이 기술은 전류 출력 수준이 매우 낮아 사용자에게 해를 끼치 지 않기 때문에 안전하게 착용하고 사용할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다.
“포커스는 팔꿈치 측면과 같이 신체 최대 접촉 영역에있을 것입니다.
“이 에너지를 생성하고 저장 한 후에는이를 모바일 장치로 전송하는 방법이 궁금합니다. 이를 수행하는 몇 가지 방법이 있습니다. 첫째, 작은 폴리머에 전기를 저장할 수 있습니다. 배터리 하지만 제가 선호하는 것은 주머니에 휴대 전화를 휴대하여 무선으로 직접 전기를 전송하는 두 번째 옵션입니다.”