Разработаны гибкие и водозащищенные солнечные панели, которые в будущем можно будет использовать в качестве источника питания для умной одежды с различными датчиками. Статья японских ученых, посвященная разработке, опубликована в журнале Nature Energy.*

Помимо умных носимых устройств, таких как «умные часы» или очки, существует и концепция «умной одежды», в рамках которой инженеры предлагают встраивать различные электронные устройства непосредственно в предметы гардероба. Но, несмотря на привлекательность этой идеи, у нее остается множество технических трудностей, мешающих ее реализации. Например, такие устройства нужно каким-то образом снабжать электричеством, но одежда с большими аккумуляторами будет неудобной.

Японские исследователи разработали для этой цели эластичные солнечные панели. В качестве активного слоя они использовали органические полимеры, а для защиты от воды и кислорода активную часть покрыли париленом. Для того, чтобы придать устройству эластичность, ученые с обоих сторон покрыли его основную часть предварительно растянутым акриловым эластомером. После производства эластомер возвращался к прежним размерам, а активная часть внутри него складывалась и приобретала волнистую структуру. За счет этого получившуюся пленку с солнечными панелями можно растягивать более, чем на 50 процентов. Также она выдерживает и погружение в воду, но при этом частично теряет эффективность.

Схема создания солнечной панели. Jinno et al. / Nature Energy, 2017

Ученые протестировали электрические свойства панели и выяснили, что ее эффективность составляет 7,9 процента. Исследователи отмечают, что, хотя это далеко не самый высокий показатель для солнечных панелей, вероятно его будет достаточно для питания энергоэффективных датчиков активности контроля за здоровьем.

RIKEN

Для питания умной одежды предлагаются и другие разработки. Например, недавно ученые разработали нить на основе углеродных нанотрубок, которая вырабатывает электричество при растяжении. А другая группа исследователей создала нитевидные аккумуляторы, диаметр и гибкость которых сопоставимы с хлопковыми нитями. Ученые даже показали, что их можно вплетать в ткань с помощью обычных ткацких станков.

Автор: Григорий Копиев