Группа наноинженеров из Калифорнийского университета создала «носимую микросеть», которая способна преобразовывать энергию тела человека и таким образом подзаряжать небольшие электронные гаджеты. По словам авторов проекта, они вдохновлялись системой городских микросетей, которые объединяют большое количество источников возобновляемой энергии.
Устройство включает 3 компонента, которые являются гибкими, не боятся воды и наносятся на одежду методом трафаретной печати:
- биотопливный элемент, работающий от выделяемого телом пота;
- трибоэлектрический генератор, который использует энергию движений;
- суперконденсатор – накапливает энергию.
Один из авторов проекта, аспирант Инженерной школы Калифорнийского университета Лу Инь, рассказал о том, что в основе их устройства содержится концепция микросетей, которую можно использовать для производства нательных девайсов. Наличие надежного и независимого источника питания им гарантировано.
Гибкие электронные компоненты для микросети разработаны под руководством профессора наноинженерии Джозефа Ванга, который также является директором Центра носимых датчиков в Калифорнийском университете. Каждый элемент располагается на одежде таким образом, чтобы оптимизировать количество собираемой энергии.
Биотопливные детали, собирающие энергию из пота, находятся на одежде в области грудной клетки. Трибоэлектрические генераторы – на предплечьях и по бокам в районе талии. Они преобразовывают энергию, которая выделяется в процессе бега или ходьбы, когда человек раскачивает руками по отношению к телу. Суперконденсаторы хранят энергию от обоих компонентов и разряжают ее.
Микросеть протестировали в течение получаса, пока испытуемый 10 минут занимался на велотренажере и 20 минут находился в состоянии покоя. Собранной энергии оказалось достаточно для питания наручных часов с ЖК-дисплеем.
С конца 19-го века начали предпринимать попытки по совмещению электрических элементов и обыкновенной одежды – вместе с появлением и распространением ламп накаливания. Такое изделие называется умной одеждой при условии, что она интерактивно взаимодействует с окружающей средой, обрабатывает информацию, воспринимает различные сигналы и запускает ответные реакции.
Умная одежда находит все большее применение в медицине, спорте, военном деле и сфере дизайна. Она может быть оснащена различными датчиками, оптоволокном, нагревающими элементами, солнечными батареями и прочими электронными устройствами.
Например, в британском Институте биологических наук разработаны перевязочные материалы, которые могут распознавать степень заживления раны пациента и отправлять данные об этом непосредственно врачу с использованием сверхбыстрой технологии 5G. Разработка стала частью проекта по развитию цифровых инноваций, бюджет которого составил 1,3 миллиарда фунтов.
