В финском университете Аалто разработали солнечные батареи, встраиваемые в текстиль без нарушения его эстетики. Панели выдерживают машинную стирку при температуре до 40°C. Разработчики утверждают, что ранее исследований по устойчивости солнечных батарей к стирке не проводилось.
Появление различных миниатюрных электронных устройств — от смарт-часов до медицинских имплантов — стимулировало исследования в микро- и наноэнергетике. Ученые по всему миру пытаются создать генераторы, которые можно постоянно носить с собой — как в одежде, так и в теле.
«Мы исходили из того, что структура солнечных элементов может разрушиться по время стирки, поскольку они не предназначены для подобных нагрузок. Машинная стирка — стрессовый процесс, при котором текстиль и элементы подвергаются давлению и столкновениям, особенно во время отжима», — рассказывает Элина Илен, одна из участников исследовательского проекта.
Чтобы защитить солнечные элементы, ученые встроили их в ткань между слоями текстиля и водонепроницаемой полиуретановой пленки. Материал стирали в машине при температуре 40°C десятки раз, измеряя мощность солнечных батарей после каждого цикла стирки. По итогам эксперимента пять из восьми образцов сохранили эффективность в полном объеме, оставшиеся три потеряли около 20% мощности.
На следующем этапе исследований разработчики намерены создать устойчивые к стирке электронные компоненты, которые будут питаться от солнечных батарей, уже прошедших испытания. «Мы получим встроенное в текстиль электронное устройство, которое можно стирать в машине и которое не нуждается в зарядке или замене батареи», — говорит участник эксперимента, доцент университета Аалто Янне Хальме.
Интегрированные в текстиль солнечные батареи утолщают ткань, но не нарушают внешнего вида одежды. У этой ткани на сегодня не хватает мощности для зарядки смартфона или часов. Но из нее можно шить рабочую спецодежду, питающую датчики или, например, «умные» шторы, которые будут открываться в зависимости от освещенности, считают ученые.