I samarbete med Textilhögskolan i Borås och forskningsinstitutet Swerea IVF har forskare på Chalmers utvecklat ett vävt tyg som ger ifrån sig elektricitet när det sträcks eller utsätts för tryck. Ju mer textilen belastas och ju blötare den är – desto mer elektricitet ger den.

Resultaten publiceras nu i Nature Partner-tidskriften Flexible Electronics, och den svenska uppfinningen har väckt uppmärksamhet runt om i världen.

Vi har fått en väldigt fin respons även internationellt. Dels från teknikintresserade, men även från de med miljöfokus som ser det här som en alternativ energikälla, säger Anja Lund.

Hon har utvecklat textilen tillsammans med forskarkollegan Christian Müller. Deras uppfinning bygger på den piezoelektriska effekten. Den innebär att elektricitet skapas när ett material deformeras. Den piezoelektriska tråden utgörs av ett piezoelektriskt skal runt en elektriskt ledande kärna.

Forskarna har skapat en textil genom att väva ihop den med en elektriskt ledande tråd, som krävs för att transportera elektriciteten. Men utvecklingen har inte gått i en handvändning.

Hela projektet har pågått i tio år, och det är först nu som vi har kunnat utveckla de piezoelektriska fibrerna och haft möjlighet att producera en textil i större skala – och fått fram den här demonstratorn med väskan som producerar el, säger hon.

För att demonstrera forskningen har forskarna applicerat textilen i axelremmen på en väska. Ju tyngre den är packad och ju större del av väskan som består av väven, desto mer energi får man ut. Lastad med 3 kilo böcker levereras 4 mikrowatt, vilket räcker för att tända en lysdiod. Genom att göra en hel väska i materialet skulle man kunna få tillräcklig energi för att skicka trådlösa signaler – och det finns goda möjligheter för att öka effektiviteten radikalt.

Vår textil ger 0,08 mikrowatt per kvadratcentimeter. Genom att öka konduktiviteten kan man få ut 100 gånger så mycket, vilket ger åtta mikrowatt per kvadratcentimeter, säger Anja.

Hon konstaterar att tekniken skulle kunna ge ström till saker som pulsarband och smartklockor. En annan lösning är att hissa en flagga gjord av textilen. Vinden skulle kunna generera ström till sensorer och sändare i ödemarken. Internet of Things går givetvis hand i hand med forskarnas produkt.

Man skulle också kunna tänka sig att bygga in sensorer inbakade i komposit, som utsätts för vibrationer och producerar el. De skulle kunna ersätta batterier på platser som är svåra att komma åt, säger Anja Lund.

Det forskas en hel del på elektrisk textil, men ett vanligt problem är att produkten slutar fungera när den utsätts för vatten. Chalmers textil fungerar dock ännu bättre när den är blöt. Varje tråd består av 24 fibrer, tunna som hårstrån. När de omsluts av vätska blir tråden mer effektiv eftersom det skapas bättre elektrisk kontakt mellan fibrerna.

Det går även att lägga till fler material i väven eller använda det som ett lager i en flerlagersprodukt. Trots den avancerade tekniken som ligger bakom materialet är kostnaden relativt låg – jämförbar med priset på Gore Tex. Och forskarna bedömer att teknologin i princip är redo för produktion. Nu är det upp till industrins produktutvecklare att hitta på hur man ska ta tillvara på uppfinningen.

Källa: Ny Teknik 2018-03-27