Onderzoekers maken kleding met accufunctie

Onderzoekers hebben zogeheten smart fabrics gemaakt: textiel dat gebruikt kan worden als energiebron. De kleding zou 's nachts opgeladen kunnen worden en dan als accu voor onder meer mobieltjes kunnen worden gebruikt.

Het materiaal, dat door de wetenschappers van de Stanford-universiteit werd ontwikkeld, staat bekend onder de verzamelnaam e-textiles. Diverse onderzoeksteams zijn bezig met het ontwikkelen van dergelijke materialen, die worden toegepast binnen een gebied dat wearable electronics wordt genoemd. Onder leiding van Yi Cui ontwikkelde de groep materiaalwetenschappers en elektrotechnici een manier om katoen of polyester in een vloeistof te dompelen en zo elektrisch geleidend te maken.

De groep maakte daartoe gebruik van een specifieke vorm koolstof-nanobuisjes met een enkele wand, oftewel swnt's. Deze koolstofbuisjes zijn elektrisch geleidend en kunnen door onderdompeling in het textiel worden opgenomen. Na het drogen heeft het katoen een elektrisch geleidend vermogen van 125 siemens per centimeter en een weerstand van slechts 1 ohm.

Door twee lagen elektrisch geleidende textiel te scheiden door een niet-behandelde laag textiel, ontstaat een condensator, die kan worden gebruikt om elektrische energie in het kledingstuk op te slaan. De elektrische capaciteit zou bijna 0,5F per vierkante centimeter bedragen. Bij proeven bleek dat het katoen of polyester na de behandeling nog gewoon kon worden gewassen. Ook bleef het flexibel en elastisch.

Reacties (51)

[Verwijderd]

Is er dan niemand bang voor nanobuisjes an sich? Ik bedoel noem me paranoide maar ik trek dat spul niet aan!

A study led by Alexandra Porter from the University of Cambridge shows that CNTs can enter human cells and accumulate in the cytoplasm, causing cell death.

Zie hier: Toxicity of nano tubes

[Armageddon_2k]

En hoeveel vierkante cm heb ik dan nodig om mijn telefoon volledig op te laden?

[Dual Infinity]

Goeie vraag.

Behoorlijk begrijpelijk stukje over de eenheid farad in bekendere termen: http://electronics.howstuffworks.com/capacitor2.htm

Laten we het batterij-voorbeeld aanhouden, maar iets preciezer uitwerken:
AA-batterij: 2800 mAh @ 1.5V = 4200 mAh @ 1V = 4200 mWh = 1050 mAh @ 4V (Om en nabij het voltage van de gemiddelde telefoon-accu).

4200 mAh = 4.2 Ah
4.2 Ah * 3600 = 15120 As
--> Het genoemde batterijtje staat gelijk aan grofweg 15000 Farad.

Om dat te evenaren heb je nodig: 15.000F/(0,5F/cm^2) (Artikelbron: 0,5 Farad / cm^2 voor de met het materiaal gemaakte supercapacitors) = 30.000 cm^2 = 200cm x 150cm.
Schroef je het voltage op, dan worden de oppervlaktes al wat realistischer. Bij 6V zit je op 100cm x 50cm. Supercapacitors zijn vooralsnog gelimiteerd op zo'n 3V:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_double-layer_capacitor

Maar goed, het is wat lastig inschatten in hoeverre dit nieuwe materiaal onderhevig is aan die limiet. De mogelijk snelle ontlading en benodigde regeltechniek voor een stabiele current lijken een groter issue.

[RielN]

Met de helft van die oppervlakte lijkt je me een kledingstuk te kunnen evenaren.

En dan: halve accucapaciteit is lang niet gek?

[Xirt]

Ik vraag me af wat er gebeurd als je met (statische) electriciteit in aanraking komt. Krijg je dan kortsluiting, een schok of wordt het materiaal misschien onbruikbaar?

[ItMeAedri]

Of met water in de regen.

[hiostu]

Staat in het artikel dat je het ook kunt wassen, dus dat zal wel goed komen. Alleen staat er niet duidelijk bij of het dan geladen is of niet.

[Koesper]

Of als je in een onweersbui buiten loopt... *bzzt*

[Verwijderd]

Eerlijk gezegd is het beter dat je in zo'n jas rondloopt met electronica dan zonder. Aangezien de koolstofnanotubes beter geleiden dan je eigen lichaam is er een grotere kans dat de stroom niet door je lichaam gaat maar door de jas en dan door je broek heen naar beneden. Je zal wel brandwonden over je hele bovenlichaam hebben dan, maar dat is beter dan een hartstilstand doordat de stroom dwars door je hart heen schiet.

[Wahloh]

Nou dat weet ik zo zeker nog niet.

3de Graadsbrand wonden die je hele leven mee moet dragen, in moet zalven en ook nog eens ontzettend pijn doen. En dat over je gehele lichaam.

Of gewoon in een keer zonder al te veel voelen van de wereld te zijn...

[Verwijderd]

Doe mij maar de brandwonden, noem me ouderwets maar ik vind het nogal leuk dat ik mee doe in het mysterie dat "Leven" heet.

Maar goed... het doet het er eigenlijk niet toe want wat onder "ondragelijk lijden" valt is erg persoonlijk. Mocht ik ooit dement of een kasplant worden heb ik liever dat men de stekker eruit trekt.

Er zijn ook genoeg die dat nogsteeds zien als "Leven".
Zoals ik al zei... lijden is erg persoonlijk.

Edit: En zou ik wel beseffen dat ik lijd als ik dement ben?

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 23:24]

[Devil777]

Als het met statische elektriciteit in aanraking komt, loopt die spanning direct weg omdat het zo weinig stroom betreft.

[onetime]

Sievert is een eenheid van radioactieviteit...
http://en.wikipedia.org/wiki/Sievert (1 Sv = 1 J/kg = 1 m2/s2 = 1 m2·s–2)

ik kan geen verband vinden met geleidend vermogen, iemand???

edit: http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity siemens heet het beestjedus.

[Reactie gewijzigd door onetime op 22 juli 2024 23:24]

[JCG]

Waarschijnlijk bedoelen ze Siemens, oftewel de eenheid voor geleiding

[victorclaessen]

Wellicht bedoelen ze de hoeveelheid energie (J) die je op kunt slaan per hoeveelheid/massa textiel (kg), J/Kg dus. Dat zou relevant zijn omdat je het zo kunt vergelijken met de hoeveelheid energie die je per kilo op kunt slaan in accu's of in bijvoorbeeld een vloeibare brandstof als methanol.

Het gebruik van de eenheid sievert (J/Kg) is hier niet op zijn plaats. Deze heeft weliswaar dezelfde dimensies (inderdaad dus ook J/Kg), maar de sievert dient alleen gebruikt te worden als maat voor de biologische schade veroorzaakt door absorptie van een bepaalde hoeveelheid ioniserende straling. De biologische schade die men in sievert uitdrukt hangt overigens ook nog af van het type bestraalde weefsel, het type ioniserende straling (fotonen, electronen, neutronen etc.) en soms ook nog van de energie van die straling.

[Darkfreak]

Hmm.
Als jij je kleding overnacht kunt opladen, kun je net zo goed je mp3/telefoon/laptop opladen overnacht.

Misschien wel handig als last-resort-accu zeg maar.
Dus stel je telefoon, laptop, mp3 of wat dan ook gaat leeg onderweg, kun je wel opladen.

Of mis ik hier de implementatie van dit goedje?

Edit:
Het brengt wel de mogelijkheid om diverse kleinschalige aparatuur "toe te voegen" aan je trui/broek.
Dus b.v. een GPS of klein OLED schermpje dat je op je trui kunt klikken welke zo van stroom voorzien word.

[Reactie gewijzigd door Darkfreak op 22 juli 2024 23:24]

[Keypunchie]

Je zou ook bijvoorbeeld een veel kleinere accu in je mobiele apparaat kunnen hebben (+- 1 uur gebruik), en dat deze automatisch weer oplaadt als je hem in je zak steekt.

[mOTiVe]

Ik denk dan eerder aan apparaten zonder accu die via draadloze verbindingen hun stroom kunnen aftappen. Het zal niet je smartphone zijn (die wil je ook nog wel eens wegleggen) maar er zijn voldoende apparaten denkbaar die alleen nut hebben wanneer je ze bij je hebt.

[Darkfreak]

Of zoals ik al aangaf, een klein GPS-toestel b.v.

Voor een hiker die gebruik van GPS maakt is dit misschien een mogelijke toepassing.
Of om de zaklamp bij wijze van van stroom te voorzien als 't donker is ofso?

[Xirt]

En als je dan langer dan een uur je mobiel nodig hebt als modem of voor een lang gesprek heb je een probleem. Het lijkt mij dus dat dit voorlopig hooguit als 'extra' gebruikt gaan worden.

[Verwijderd]

Helemaal interessant als dit gecombineerd wordt met het overdag omzetten van de bewegingsenergie in de vezels in electrische energie.

[blazerbees]

Maar daar wordt je doodmoe van...
Al die energie moet je zelf opwekken. Dus het bewegen gaat meer moeite kosten.

Vergelijk het met het fietsen met of zonder dynamo. Of met een auto die stationair draait met de verlichting uit en de verlichting aan.

[Team-RiNo]

Ik denk dat het wel meevalt, een typische lader doet 1 Ampere bij 5Volt (5 joules per seconde). Met een beetje efficiënt 'weefsel' in je vest moet dit zonder enig voelbare weerstand op te wekken zijn.

[Spheroid]

Dat valt volgens mij mee. Je beweegt nu ook en produceert dus kinetische energie, alleen je huidige kleding zet die niet om en elektriciteit en slaat die niet op. Naakt lopen kost inderdaad minder energie, maar ik wordt iig niet doodmoe van gekleed lopen.

Volgens mij is dus het enige verschil dat je beter profiteert van de energie die je toch al spendeert, net als bij een kinetisch horloge.

Dit artikel gaat echter niet over het omzetten van kinetische energie in elektriciteit, maar het opslaan van de verkregen elektriciteit. Interessant is het feit dat het artikel hier niet rept over het gewicht van het verkregen textiel. Dat zou natuurlijk wel eens aanzienlijk kunnen zijn, zeker gezien de noodzaak voor extra isolerende lagen. Daardoor wordt je misschien niet doodmoe van het opwekken van de elektriciteit, maar van het meetorsen van de accu om de elektriciteit in op te slaan.

Groot probleem is alleen dat met de huidige technologie niet bijzonder veel energie opgewekt kan worden door die beweging, dus dat we nog wat door moeten ontwikkelen voordat het echt interessant wordt. http://www.techdigest.tv/2008/04/power_dressing.html

[Reactie gewijzigd door Spheroid op 22 juli 2024 23:24]

[iNCQRiT]

Misschien goed voor je conditie?

[Verwijderd]

inderdaad, laat ik Davey's idee misschien verbeteren met: het omzetten van lichaamswarmte in elektrische energie.

ideaal voor sporters dus. waarschijnlijk kan je het dan in de toekomst ook combineren met een koeler, zodat je misschien zelfs op normale temperatuur kan blijven tijdens het sporten, terwijl je amper zweet en je textiel-accu oplaad.

godverdomme wetenschap FTW

[Eomer]

Wat gebeurd er als je tegelijk de binnen en buitenkant van de condensator vastpakt? juist, een mooie schok XD

[Drucchi]

ik denk dat ze daar wel wat op verzinnen, namelijk dat je niet bij de geleidende lagen kan komen, omdat ze daar isolatie omheen doen. Dat doen ze toch ook met de condensatoren in je elektronica...

[Berimbau]

Yeah wandelende accu!! Als ze er dan ook verlichting in naaien wordt je goed gezien in het donker.

[Pathogen]

Dat is nog niet eens zo gek eigenlijk. Ideaal voor fietsers en wandelaars, en voor de automobilisten die ze dan ineens wel kunnen zien.

[tijlemanz]

Het zou mooi zijn wanneer ze dit ook in plastic zouden kunnen intergreren, dan hoef je in de toekomst nooit meer batterijen in je muis of toetsenboard (draadloze varianten) te doen!

[donny007]

In je muis of toetsenbord volstaat een oplaadbare accu ook

Wat wel verstandig zou zijn, is in de huidige muizen een trackball met dynamo stoppen die stroom opwekt.

[Reactie gewijzigd door donny007 op 22 juli 2024 23:24]

[blazerbees]

of toetsen die energie opwekken door ze in te drukken. Maar ook daarbij geldt, energie ontstaat niet uit het niets.

[Rupie]

@Zhalix: er staat in dat het ook gewoon gewassen kan worden dus daar zal wel over nagedacht zijn denk ik

Ik vraag mij voornamelijk af hoe ik dit voor mij moet zien. Hoe krijg je die energie in het kledingstuk? Je krijgt een broek met een stekker er aan zodat je die op kunt laden? En hoe krijg je die energie vervolgens weer in je mobieltje? De theorie is interessant maar tot op heden zie ik het nu hiervan voor het allerdaagse leven nog niet echt. Je kunt je accu van je telefoon toch prima snachts opladen? Als backup lijkt het mij ook nog niet heel handig, daar zijn volgens mij eenvoudigere oplossingen voor. En hoelang zou deze stof de lading vast kunnen houden?
Moet je straks uitleggen dat je niet kunt bellen omdat je je broek bent vergeten op te laden

[Reactie gewijzigd door Rupie op 22 juli 2024 23:24]