Ubrania pozwolą naładować komórkę

shirt

Gdy rozładowana bateria w telefonie wydaje charakterystyczny sygnał a ikona na wyświetlaczu mruga na czerwono, to każdy poluje na najbliżej znajdujące się gniazdko elektryczne. Być może w już ciągu dekady nastąpi zmiana – będziemy nosić ubrania generujące prąd.

Naukowcy z Pennsylvania State University połączyli świat tkanin ze światem ogniw fotowoltaicznych tworząc elastyczne ogniwa słoneczne, które mogą zostać wplecione w dowolny materiał. Ogniwa fotowoltaiczne w kształcie bardzo cienkich przewodów posiadają te same cechy co tradycyjne ogniwa znajdujące się np. na dachach. Ich nietypowy kształt i właściwości umożliwiają wytwarzanie prądu gdy zostanie na nie skierowane światło. Dzięki temu możliwość naładowania baterii smartfona czy innego gadżetu będzie wymagać potocznego włożenia go do kieszeni.

Włókno o grubości około 15 mikrometrów (cieńsze od ludzkiego włosa) składa się z warstwy naładowanej ujemnie, warstwy naładowanej dodatnio oraz materiału neutralnego, który je rozdziela. Kiedy promienie słoneczne w postaci fotonów padają na przewód, rozpoczyna się szereg reakcji, których rezultatem jest efekt fotowoltaiczny, czyli generowanie prądu elektrycznego.

Zespół naukowców pod kierownictwem Johna Baddinga zaprezentował nowy sposób tworzenia półprzewodnikowego włókna o budowie przekładkowej. Rdzeń włókna stanowi pusty przewód światłowodowy, który pokryty jest od wewnątrz i od zewnątrz warstwami półprzewodnikowymi. Światłowód w tym przypadku stanowi barierę izolacyjną. Warstwy półprzewodnikowe zostały wykonane z amorficznego krzemu i osadzone za pomocą metody plazmowego osadzania z fazy gazowej PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition). Słowo amorficzne oznacza, że cząsteczki są ułożone w sposób chaotyczny, czyli zbliżony do tego co spotykamy w cieczach. W ciałach stałych, które posiadają budowę krystaliczną występuje tzw. uporządkowanie atomów dalekiego zasięgu, którego tutaj nie obserwujemy.

Inżynierom udało się stworzyć cienki przewód o długości 1 metra, ale pracują nad 10 metrowym prototypem. Wyjątkowo cienkie i elastyczne włókna mają jeszcze jedną zaletę – mogą absorbować energię słoneczną ze wszystkich kierunków. Tradycyjne panele słoneczne posiadają tylko jedną płaską powierzchnię, skierowaną w stronę Słońca.

Połączenie większej ilości włókien w szersze pasma stwarza ogromne możliwości. Naukowcy sugerują możliwość wplatania ich w odzież i produkcji energii elektrycznej w celu ładowania baterii, urządzeń biomedycznych czy czujników. Pierwszą instytucją, która stoi w kolejce po ich produkt jest wojsko. Nowoczesne mundury i namioty zasilanie energią słoneczną z pewnością przydadzą się na polu walki.

Źródło:
[1] Rongrui He, Todd D. Day, Mahesh Krishnamurthi, Justin R. Sparks, Pier J. A. Sazio, Venkatraman Gopalan, John V. Badding. Siliconp-i-nJunction Fibers. Advanced Materials 4 DEC 2012
[2] http://science.psu.edu/news-and-events/2012-news/Badding12-2012 | 18.10.2013
[3] http://tnij.org/2sse | 18.10.2013
[4] http://discovermagazine.com/2013/nov/03-solar-threads#.UmFZcFDIaZB | 18.10.2013
[5] Cool tshirt shop by Ben Hanbury, flickr.com, CC BY 2.0

Dodaj pierwszy komentarz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *