Пиджак, вырабатывающий и аккумулирующий энергию выйдет к 2023 году (видео)

Исследовательская группа химиков и инженеров по микроэлектронике института Fraunhofer IZM в Берлине разработала технологию создания «энергетической» одежды. Одним из первых экспериментальных образцов стал пиджак, который содержит устройства, позволяющие ему не только генерировать собственную

Целью ученых было создание возможности для человека вырабатывать собственную электроэнергию, не производя при этом особых усилий. Они объединили самые разнообразные наноматериалы и цифровые технологии в разработку под названием MATFLEXEND (нем. - «собиратели энергии»). Инновационное решение способно преобразовывать в электричество движения человеческого тела, например – при ходьбе.

«Мы работаем над двумя важными аспектами: малыми силами и низкими частотами. Поэтому мы стремились создать эффективные генераторы энергии, которые бы удовлетворяли этим факторам», - говорит Роберт Хан, специалист по электронике и глава проекта.

Чтобы сохранять выработанную энергию для дальнейшего использования, соавторы разработки из Европейского исследовательского проекта создали также миниатюрные гибкие батареи с длительным ресурсом работы, которые можно легко интегрировать в ткань.

«Часть элементов электродов батарей выполнены с применением наноматериалов, обеспечивающих максимально высокую плотность мощности, даже в небольших компонентах. Важным условием для их создания без образования агломерата частиц была тщательная обработка. Поэтому, главной проблемой для нас стала качественная печать наноструктур», - объясняет Хан.

И аккумуляторы, и сами "собиратели энергии" изготовлены с применением сложного комплекса из нановолокна, керамических наночастиц и других составляющих, контроль которых осуществляется на микроуровне.

«В процессе зарядки и разрядки литий-ионные аккумуляторы проходят через различные стадии, например, интеркаляции и деинтеркаляции. Эти процессы могут происходить только с определенными кристаллическими структурами. Именно поэтому соблюдение чистоты кристаллических фаз является настолько важным», - рассказывает Катрин Хеппнер, химик FRAUNHOFER IZM.

Конечная цель – получить микроэлектронику, которую можно легко интегрировать в ткань.

«Главной задачей для нас является обеспечение механической гибкости электронных устройств и, в тоже время, мы стремимся обеспечить пластичность аккумуляторов, чтобы вся структура по внешнему виду не отличалась от обычного текстиля», - поясняет Матис фон Кршивоблоцкий, инженер по микросистемным технологиям.

При изготовлении батарей исследователи воспользовались уже существующими материалами, при этом процесс миниатюризации вполне удался – аккумуляторы действительно получились чрезвычайно маленькими. Разработчики уже сейчас имеют достаточное четкое представление о том, где можно будет использовать новую технологию. Это может быть медицинская сфера, научно-технические оборудование и другие. Выход на рынок коммерческого решения ожидается в ближайшие годы.