เส้นใยชนิดใหม่ที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้จากการเคื่อนไหวของร่างกาย

ทีมวิจัยที่ Georgia Institute Technology ในสหรัฐอเมริกาได้ประดิษฐ์ผ้าจากเส้นใยชนิดใหม่ที่สามารถสะสมพลังงานได้ ทีมวิจัยอ้างว่ากางเกงขายาวที่สวมโดนนักเดินป่าหรือเต๊นต์ที่โดนลมพัดจะสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้มากพอที่จะชาร์จโทรศัพท์มือถือได้ถ้ามันถูกสร้างมาจากเส้นใยชนิดใหม่นี้

เส้นใยนี้ประกอบด้วยลวดนาโนของ Zinc oxide ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 นาโนเมตร ที่ปลูกบนผิวของ Kevlar ลวดนาโนนี้จะมีความยาวประมาณ 3.5 ไมโครเมตรและกระจายตัวออกจากผิวของ Kevlar ซึ่งจะสามารถบิดตัวรวมกันทำให้ได้เส้นใยที่ใหญ่ขึ้น

เมื่อเส้นใยถูกยืด, ขยี้ หรืออะไรก็ตามที่ทำให้ลวดนาโนมีการเสียดสีกันหรือบิดตัว เนื่องจาก Zinc oxide เป็นสาร Piezoelectric การบิดตัวจะทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าตามลวดนาโน Zhong Lin Wang หัวหน้าโครงการได้กล่าวว่า ความท้าทายของโครงการคือการออกแบบเส้นใยจากสาร "piezotronic" ที่จะดึงพลังงานจากลวดนาโน

เพื่อที่จะทดสอบเส้นใยนี้ ทีมวิจัยได้เคลือบผ้าที่ทำจากลวดนาโน-Kevlar ด้วยทองและบิดมันรอบผ้าที่ทำจากลวดนาโน-Kevlar อีกผืน เนื่องจากทองเป็นตัวนำที่ดีและ Zinc oxide เป็นสารกึ่งตัวนำ Schottky barrier จะเกิดบริเวณผิวสัมผัส ทำให้กระแสสามารถผ่านจากทิศทางหนึ่งข้าม Barrier นี้ได้ทำให้สามารถดึงพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากลวดนาโนได้

ทีมวิจัยได้ต่อ Ammeter ระหว่างทองและผ้า Wang และทีมวิจัยสามารถวัดกระแสไฟฟ้าได้โดยมีค่ามากสุดที่ 4 nA ทีมวิจัยประมาณว่าผ้าที่ทำจากวัสดุนี้จากสามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 80 mW ต่อตารางเมตร อย่างไรก็ตาม Wang ได้ชี้ว่าการเชื่อมต่อผ้าเพื่อที่จะนำพลังงานที่มากพอต่อการใช้งานนั้นยังเป็นความท้าทายอยู่

Wang ได้กล่าวว่าเส้นใยนี้มีนํ้าหนักเบาและความแข้งแรงสูง และสามารถออกแบบเป็นผ้าที่สามารถให้พลังงานกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกหรือชาร์ตโทรศัพท์มือถือจากการที่ผู้สวมใส่เคลื่อนไหว มันอาจจะนำไปใช้ในเต๊นต์หรือธงเพื่อที่จะผลิตไฟฟ้าจากลม Wang ได้ทำการจดสิทธิบัตรและก่อตั้งบริษัทชื่อว่า Nanopiezotronics เพื่อใช้ในการค้าขายเทคโนโลยีนี้ http://physicsworld.com/cws/article/news/32871