ผ้าชนิดใหม่ผลิตไฟฟ้าได้ด้วยแสงอาทิตย์และการเคลื่อนไหว

คงจะดีไม่น้อยถ้าเสื้อผ้าของเราสามารถจัดการชาร์จไฟให้กับสมาร์ทโฟนหรือสมาร์ทวอทช์ในขณะที่เราไปไหนมาไหน นี่ไม่ใช่เรื่องฝันเฟื่อง มันกำลังจะเป็นจริงในอีกไม่นาน

นักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียได้ก้าวหน้าไปอีกขั้นหนึ่งในการพัฒนาผ้าที่สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานจากทั้งแสงอาทิตย์และการเคลื่อนไหวไปพร้อมกัน

การรวมอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าสองชนิดเข้ามาอยู่ในผ้าผืนเดียวได้ปูทางสำหรับการพัฒนาเสื้อผ้าที่สามารถใช้แหล่งพลังงานของตัวเองในการชาร์จไฟให้กับอุปกรณ์ เช่น สมาร์ทโฟนหรือเครื่องจีพีเอส

hybrid-energy-fabric-2

“ผ้าพลังลูกผสมนี้นำเสนอแนวทางใหม่ในการชาร์จไฟอุปกรณ์ได้จากสิ่งที่ธรรมดาๆเหมือนกับลมพัดในวันแดดแรง” Zhong Lin Wang อาจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย กล่าว

ทีมวิจัยใช้เครื่องทอผ้าเย็บโซลาร์เซลล์ที่ทำจากเส้นใยพอลิเมอร์น้ำหนักเบา รวมเข้ากับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากการเสียดสีขนาดจิ๋วที่ทำด้วยไฟเบอร์ โดยใช้ด้ายเกลียวขนสัตว์เป็นตัวประสาน

อุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าขนาดจิ๋วนี้ใช้ผลจากการเสียดสีและการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตในการสร้างพลังงานไฟฟ้าจำนวนน้อยๆจากการเคลื่อนไหวเชิงกล เช่น การหมุน การเลื่อน หรือการสั่นสะเทือน

ทีมวิจัยได้ทำการทดลองโดยใช้ผ้าชนิดใหม่นี้ทำเป็นธงขนาดเล็ก แล้วนั่งถือธงในรถที่เอากระจกหน้าต่างลง ให้ใบธงปลิวไสวในลมที่พัดเข้ามา พบว่ามันผลิตพลังงานได้ดีแม้แต่ในวันที่มีเมฆมาก ผลการตรวจวัดจากการใช้ผ้าขนาด 4 x 5 เซ็นติเมตร สามารถชาร์จตัวเก็บประจุขนาด 2mF ได้ถึง 2 โวลต์ภายในในหนึ่งนาทีภายใต้แสงแดดและการเคลื่อนไหว แม้จะได้จำนวนไม่มากแต่ก็เพียงพอสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก

“นั่นแสดงให้เห็นว่ามันสามารถทำงานได้เป็นอย่างดีแม้จะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ดีนัก” Wang  กล่าว

นอกเหนือจากจะเก็บเกี่ยวพลังงานจากทั้งสองแหล่งพร้อมกันแล้ว ผ้าชนิดใหม่ซึ่งหนา 0.32 มิลลิเมตรนี้ยังมีความยืดหยุ่นสูง ระบายอากาศได้ น้ำหนักเบา และสามารถปรับใช้ได้หลากหลาย อาจจะรวมอยู่ในเสื้อผ้า เต็นท์ ผ้าม่าน ธง หรือสิ่งทออื่นๆ

hybrid-energy-fabric-3

“หัวใจของสิ่งทอคือการใช้วัสดุพอลิเมอร์ที่มีราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” Wang กล่าว “ขั้วไฟฟ้าก็ทำผ่านกระบวนการที่มีต้นทุนต่ำด้วยเช่นกัน ซึ่งจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะใช้ในการผลิตเชิงพาณิชย์”

แม้ผลการทดสอบเบื้องต้นจะแสดงให้เห็นว่าผ้าชนิดใหม่สามารถทนต่อการใช้งานหนักซ้ำๆ แต่นักวิจัยยังจะให้ความสนใจต่อเรื่องความทนทานในระยะยาวด้วย ขั้นถัดไปนอกจากการเพิ่มประสิทธิภาพผ้าสำหรับการใช้ในอุตสาหกรรมแล้ว ยังจะต้องมีการพัฒนาใช้สิ่งที่เหมาะสมในการปกป้องชิ้นส่วนไฟฟ้าจากฝนและความชื้น

 

ข้อมูลและภาพจาก  gatech, newatlas



Leave a Reply

Your email address will not be published.