Textilie generující energii ( angl. Electricity-generating textile ) - tkaniny vyrobené pomocí fotočlánků nebo piezoelektrického materiálu , který vyrábí elektrickou energii. Oděvy vyrobené z takových tkanin mohou generovat dostatek elektřiny k nabití přenosného elektrického zařízení.
Solární tkanina je druh materiálu, který při vystavení světlu generuje elektřinu. K nabíjení přenosných elektronických zařízení je potřeba malé množství energie. Oblečení vybavené solárními články dokáže většinu této energie vyrobit po několika hodinách nabíjení ze slunce.
Tkanina na solární energii a solární kalkulačka jsou technologicky podobné. Tkanina se skládá z malých tyčinek selenidu kadmia , které jsou umístěny na organických polymerech nebo plastech. Elektrony se volně pohybují podél tyčí a vytvářejí kladné a záporné póly, jako v baterii. Instalací dvou kovových kontaktů na obou koncích fotobuňky je možné akumulovat a využít vzniklý proud k dobíjení malých elektronických zařízení [1] .
Podle laboratorních testů dokáže prototyp solárního článku o tloušťce 200 nanometrů vyrobit více než polovinu energie baterie pro běžnou svítilnu.
Tradiční fotovoltaické články jsou vyrobeny z křemíkových krystalů, jejichž výroba je velmi náročná a nákladná. Vědci zkoumají další alternativy, které budou stejně účinné za nižší cenu. Skupina výzkumníků z California Institute of Technology vyvinula nový druh elastického solárního článku, který využívá pouze část polovodivého materiálu, ale zároveň zvyšuje absorpci světla [2] .
Dalším aspektem, který potřebuje více detailů, je způsob, jak udělat látku méně tuhou a pohodlnější. Látka se solárními články se skládá z malých solárních panelů, které jsou obšity vodivými nitěmi. Tyto prvky mohou být nasměrovány pouze jedním směrem, takže tkanina je neelastická ve srovnání s normální tkaninou.
Tkaninu s fotobuňkami lze použít v různých oděvech a doplňcích. Dodnes se vyvíjejí speciální bundy, které dokážou nabít hudební přehrávač po 3 hodinách pobytu na slunci [3] .
Piezoelektrická tkanina je dalším typem tkaniny produkující energii. Tento typ materiálu generuje elektrický náboj přeměnou kinetické energie, která se objevuje v důsledku natahování a kroucení tkaniny. Oděvy vyrobené z tohoto materiálu tedy mohou generovat energii, když se nositel pohybuje.
Koncept generátoru mikrovláken byl vyvinut vědci z Georgia Institute of Technology [4] . Jako základ byla vzata ultratenká kevlarová vlákna. Některá vlákna jsou potažena oxidem zinečnatým , zatímco jiná jsou potažena zlatým nanopovlakem určeným ke sběru elektřiny. Aby nitě nebyly tuhé, jsou na základně potaženy polymerem . Závity se při pohybu o sebe třou a vytvářejí piezoelektrický efekt , který přeměňuje mechanický pohyb na elektrickou energii [5] .
Podle výsledků experimentů mohou dvě vlákna o délce 1 cm generovat proud 4 nanoampéry s napětím 4 milivolty. Vědci také tvrdí, že v budoucnu bude jeden metr čtvereční takové tkaniny schopen vyrobit 80 miliwattů elektřiny, což stačí k nabití přenosného MP3 přehrávače [6] .
Tloušťka kevlarových nití je pouhých 50 nanometrů, takže z hlediska pohodlí oblečení z piezoelektrické tkaniny jsou změny téměř nepostřehnutelné. Oxid zinečnatý, ze kterého jsou nitě vyrobeny, je však velmi citlivý na vlhkost. Piezoelektrickou tkaninu tedy nelze prát [7] .
Při tvorbě batohů se používá koncept piezoelektrické tkaniny. V současné době se vyvíjejí batohy, které vyrábějí elektřinu třením popruhů o ramena. Popruhy na batoh jsou vyrobeny z PVDF, odolného a pružného materiálu podobného nylonu. Tento typ batohu má zvláštní hodnotu pro armádu. Pohybující se rychlostí 2-3 km/h s batohem, jehož hmotnost je 45 kg, bude voják schopen vyrobit 45,6 miliwattů elektřiny [8] .