Ηλιακά υφάσματα: το μέλλον της φορετής ενέργειας
Ενσωμάτωση της ηλιακής ενέργειας στα υφάσματα
Φανταστείτε ρούχα, κουρτίνες και ακόμη και καθίσματα αυτοκινήτου που μπορούν να παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο. Αυτή η φουτουριστική ιδέα γίνεται πραγματικότητα χάρη στη πρωτοποριακή δουλειά της χημικού Τρίσια Άντριου και της σχεδιάστριας Μαριάν Φέρμπανκς.
Η Άντριου, ειδικός σε ηλιακά κύτταρα χαμηλού κόστους, και η Φέρμπανκς, σχεδιάστρια υφασμάτων με πάθος για την ηλιακή καινοτομία, συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν ένα επαναστατικό ηλιακό ύφασμα που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτούμε την καθημερινότητά μας.
Υλικά και μέθοδοι
Το κλειδί για το ηλιακό τους ύφασμα βρίσκεται σε ένα αγώγιμο πολυμερές υλικό που ονομάζεται PEDOT. Εφαρμόζοντας πολλαπλά στρώματα PEDOT σε ένα υπόστρωμα υφάσματος χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται χημική εναπόθεση ατμών (CVD), δημιούργησαν ένα ύφασμα που μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα και να απορροφά το ηλιακό φως.
Οι ερευνήτριες πειραματίστηκαν με διάφορα υφάσματα, όπως μετάξι, μαλλί και νάιλον, για να προσδιορίσουν ποια υλικά παρέχουν την καλύτερη αγωγιμότητα. Ανέπτυξαν επίσης ένα μοναδικό πρωτότυπο γαντιού που χρησιμοποιεί διαφορετικά υφάσματα για τη μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος και τη δημιουργία θερμότητας σε συγκεκριμένες περιοχές.
Εφαρμογές και μελλοντικές προοπτικές
Οι εφαρμογές των ηλιακών υφασμάτων είναι ατελείωτες. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία τα πάντα, από φορτιστές smartphone έως θερμαινόμενα καθίσματα αυτοκινήτου και ακόμη και ολόκληρα κτίρια. Η Φέρμπανκς οραματίζεται ηλιακές ομπρέλες, τέντες και καταφύγια προσφύγων, ενώ η Άντριου βλέπει δυνατότητες σε στρατιωτικές σκηνές και εξοπλισμό εξωτερικού χώρου.
Τριβοηλεκτρικά υφάσματα: μια νέα πηγή ενέργειας
Εκτός από το ηλιακό τους ύφασμα, η Άντριου και η Φέρμπανκς ανέπτυξαν επίσης ένα νέο είδος υφάσματος που μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από μηχανική κίνηση. Επικαλύπτοντας μεμονωμένες ίνες με PEDOT και υφαίνοντάς τες μαζί, δημιούργησαν μια τριβοηλεκτρική συσκευή που μπορεί να μετατρέψει την ενέργεια της κίνησης σε ενέργεια.
Αυτό το τριβοηλεκτρικό ύφασμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων οικιακών ειδών, αθλητικού εξοπλισμού και ακόμη και ιατρικών συσκευών. Απλώς κυματίζοντας μια τριβοηλεκτρική κουρτίνα στον άνεμο, θα μπορούσε να παράγει αρκετή ενέργεια για να φορτίσει ένα smartphone.
Προκλήσεις και συνεργασίες
Ενώ η ανάπτυξη ηλιακών υφασμάτων και τριβοηλεκτρικών υφασμάτων είναι πολλά υποσχόμενη, υπάρχουν ακόμα κάποιες προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν. Μια πρόκληση είναι να διασφαλιστεί ότι τα υφάσματα είναι ανθεκτικά και μπορούν να αντέξουν στη φθορά της καθημερινότητας.
Η Άντριου και η Φέρμπανκς συνεργάζονται με αρκετές εταιρείες σε διάφορους κλάδους για να φέρουν τις καινοτομίες τους στην αγορά. Η Άντριου έχει λάβει επιχορήγηση από την Πολεμική Αεροπορία για την ανάπτυξη ηλιακών σκηνών για στρατιώτες και η Patagonia ενδιαφέρεται να ενσωματώσει τα υφάσματά της στον εξοπλισμό εξωτερικού χώρου.
Συμπέρασμα
Το μέλλον της φορετής ενέργειας είναι λαμπρό χάρη στην πρωτοποριακή δουλειά της Άντριου και της Φέρμπανκς. Τα ηλιακά τους υφάσματα και τα τριβοηλεκτρικά υφάσματα έχουν τη δυνατότητα να επαναστατήσουν τον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτούμε τις συσκευές μας και να δημιουργήσουν ένα πιο βιώσιμο μέλλον.