¿Sudar por llevar una carga pesada? Entonces es cuando el textil funciona al máximo. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers han desarrollado un tejido que convierte la energía cinética en energía eléctrica, en cooperación con la Escuela Sueca de Textiles en Boråsy el instituto de investigación Swerea IVF. Cuanto mayor es la carga aplicada al textil y más húmeda se vuelve, más electricidad genera. Los resultados ahora se publican en la revista Nature Partner Electrónica flexible .
Los investigadores de Chalmers, Anja Lund y Christian Müller, han desarrollado una tela tejida que genera electricidad cuando se estira o se expone a la presión. La tela actualmente puede generar suficiente energía para encender un LED, enviar señales inalámbricas o manejar pequeñas unidades eléctricas como un bolsillocalculadora o reloj digital.
La tecnología se basa en el efecto piezoeléctrico, que da como resultado la generación de electricidad a partir de la deformación de un material piezoeléctrico, como cuando se estira. En el estudio, los investigadores crearon un textil tejiendo un hilo piezoeléctrico junto con un conductor eléctricohilo, que se requiere para transportar la corriente eléctrica generada.
"El textil es flexible y suave y se vuelve aún más eficiente cuando está húmedo o mojado", dice Lund. "Para demostrar los resultados de nuestra investigación, usamos un trozo de textil en la correa de hombro de una bolsa. Cuanto más pesado sea el pesoembalado en la bolsa y cuanto más bolsa contenga nuestro tejido, más energía eléctrica obtenemos. Cuando nuestra bolsa se carga con 3 kilos de libros, producimos una salida continua de 4 microvatios. Eso es suficiente para encender un LED de forma intermitenteAl hacer una bolsa completa de nuestro textil, podríamos obtener suficiente energía para transmitir señales inalámbricas ".
El hilo piezoeléctrico está formado por veinticuatro fibras, cada una tan delgada como un mechón de cabello. Cuando las fibras están suficientemente húmedas se encerran en líquido y el hilo se vuelve más eficiente, ya que esto mejora el contacto eléctrico entre las fibrasLa tecnología se basa en estudios previos de los investigadores en los que desarrollaron las fibras piezoeléctricas, a las que ahora han agregado una nueva dimensión.
"Las fibras piezoeléctricas consisten en una capa piezoeléctrica alrededor de un núcleo conductor de electricidad", dice Lund. "El hilo piezoeléctrico en combinación con un hilo conductor comercial constituye un circuito eléctrico conectado en serie".
Hasta ahora, el trabajo de los investigadores sobre textiles piezoeléctricos se ha centrado principalmente en los sensores y su capacidad para generar señales eléctricas a través de la sensibilidad a la presión. El uso de la energía para impulsar continuamente componentes electrónicos es único.
"Los textiles tejidos de hilos piezoeléctricos hacen que la tecnología sea fácilmente accesible y podría ser útil en la vida cotidiana. También es posible agregar más materiales al tejido o usarlo como una capa en un producto multicapa. Requiere alguna modificación, pero es posible ", dice Lund.
Los investigadores consideran que la tecnología está, en principio, lista para una producción a mayor escala. Ahora depende principalmente de los desarrolladores de productos industriales descubrir cómo hacer uso de la tecnología. A pesar de la tecnología avanzada que subyace al material, el costo esrelativamente bajo y es comparable con el precio de Gore-Tex. A través de su colaboración con la Escuela Sueca de Textiles en Borås, los investigadores han podido demostrar que el hilo se puede tejer en telares industriales y es suficientemente resistente al desgaste para hacer frente alduras condiciones de producción en masa.
Más sobre: El textil que genera electricidad
El textil consiste en hilos piezoeléctricos tejidos con hilos conductores de electricidad. Un hilo piezoeléctrico está compuesto de 24 fibras, cada una tan delgada como un mechón de cabello, y cada fibra tiene un núcleo conductor de electricidad rodeado de un polímero aislante y piezoeléctrico.Al fabricar el tejido se expone a un campo eléctrico alto, lo que hace que las cargas positivas y negativas en el polímero se separen de manera ordenada. Cuando el textil se estira o se expone a presión, la deformación de las fibras provoca una reorganización de la cargadistribución, generando así un voltaje eléctrico. El hilo conductor de electricidad se requiere para formar un circuito cerrado a través del cual puede fluir una corriente eléctrica.
Más sobre: El efecto piezoeléctrico
El efecto piezoeléctrico permite que un material genere un voltaje eléctrico cuando está expuesto a presión o estiramiento. La piezoelectricidad es el resultado de un desplazamiento de la distribución de carga en el material debido a la deformación, y se puede encontrar en materiales biológicos como el hueso, proteínas y ADN y también en otros tipos de materiales como cerámica, plásticos y textiles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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