Materiál využívá takzvaného piezoelektrického jevu. Když se krystaly některých látek deformují, vytváří přitom elektrické napětí. Piezoelektrickou látkou jsou například krystaly křemene a v běžném životě se s nimi setkáváme v zapalovačích. Ale jev se využívá i v nanotechnologiích, i když většinou přesně v opačném gardu, vysvětluje Milan Vaněček z Fyzikálního ústavu AV ČR. „Když položíte vrstvu piezoelektrického materiálů na pevný podklad a přivedete do něj proud, vybudíte v něm akustickou vlnu, jako v membráně reproduktoru.“ Piezoelektrický materiál se rozkmitá a může tak sloužit jako mikropumpička, která dopravuje například krev do detekčního zařízení.
„Wang s kolegy tedy využívá známé a dobře prostudované principy,“ říká český odborník, „ale nápad vyrábět takto elektrický proud je zcela nový.“ Jak materiál na šaty budoucnosti vypadá? Tvoří ho kevlarové vlákno pokryté vrstvou dalšího materiálu, ze kterého vyráží drobné „štětinky“ piezoelektrického oxidu zinečnatého (ZnO). Část z nich je pokryto zlatou vrstvou. Když se o sebe vlákna třou, tužší, pozlacená ohýbají ta nepozlacená. V nich pak piezoelektricky vznikne napětí, které se z místa odvádí díky zlatu na protilehlých štětinkách.
| Další informace na webu |
|
Výzkumná zpráva o elektřinu vyrábějící tkanině je bohužel dostupná jen pro předplatitele Nature, ale Žong Lin Wang už s piezolektrickém jevem koketuje delší dobu, jak dokládá i jeho studie o generování stejnosměrného proudu pomocí zvukových vln, rovněz v "nano-měřítku", http://www.nanoscience.gatech.edu/zlwang/paper/2007/07_SCI_1.pdf |
Napětí, které vznikne v jednotlivém vláknu, je minimální. „Ale protože vláken je velmi mnoho, je celkový výkon zajímavý i z praktického hlediska,“ říká Milan Vaněček. „Může stačit na nabíjení nějakého malého přístroje, třeba mobilního telefonu nebo malého diagnostického zařízení.“ Autoři objevu odhadují, že „elektrické šaty“ mohou dávat 20-80 miliwattů na metr2 (asi 1000x méně než stejně velký sluneční článek).
Blýskavých a jiskřivých nových šatů se ale patrně jen tak nedočkáme, domnívá se Milan Vaněček. Podle něj by se musela zásadně změnit technologie výroby. „Štětinky“ na vláknech zatím rostou v příslušném roztoku asi 12 hodin, což je příliš dlouho. „Pro velkovýrobu by to musely být řádově minuty,“ říká český odborník. „Ale z vědeckého hlediska jde o nesmírně zajímavý objev, jen revoluci v odívání nebo výrobě elektřiny nepřináší.“
