Forskning.

2018-04-17 13:30
Forskaren Anja Lund har tillsammans med sina kollegor på Chalmers utvecklat textil som genererar elektricitet.  Foto: Kajsa Sjölander
Forskaren Anja Lund har tillsammans med sina kollegor på Chalmers utvecklat textil som genererar elektricitet.

Det är tyg – tyg som alstrar elektricitet

Nu finns en datorväska vars textil driver en lampa samtidigt som man går. Ju regnigare och tyngre packning, desto mer elenergi. Forskare på Chalmers har uppfunnit ett tyg som genererar elektricitet när det töjs.

Det hela tog sin början då Anja Lund doktorerade inom smarta textilier.

– Jag fick väldigt stort spelrum att vara kreativ eftersom man ville göra något nytt. Man såg stor potential att utveckla flexibla lösningar med textil eftersom det är ett material alla använder varje dag, berättar Anja Lund, som nu är forskare i textil elektronik vid Chalmers.


BRA JOURNALISTIK ÄR INTE GRATIS

Gillar du det vi gör?
Swisha en peng till: 123 401 876 8


Tillsammans med sina kollegor bestämde hon sig för att försöka utveckla piezoelektriska trådar, alltså trådar som genererar en elektrisk spänning när de sträcks. Planen var att sy in trådarna i en strumpa eller en tröja och generera elektriska signalen när hjärtat slog eller under en promenad.

El på metervara? Elektricitetsgenererande tyg kommer sannolikt vara en förnybar energikälla att räkna med framöver. Foto: Kajsa Sjölander
El på metervara? Elektricitetsgenererande tyg kommer sannolikt vara en förnybar energikälla att räkna med framöver.

Tio år senare kan Anja Lund nu stolt visa upp ett tyg som alstrar elenergi där det töjs.

– Vi är ett team på fem till tio personer som utvecklat detta tillsammans. Ingen har tidigare tagit fram en textil som kan användas i vardagen och kontinuerligt driva elektriska komponenter på det här sättet, säger Anja Lund.

Göteborgs regnruskväder är exemplariskt för uppfinningen.

– Textilen blir mer effektiv när den är fuktig eller blöt, och ju tyngre den belastas desto mer energi får man ut.

Töjning skapar el

För att demonstrera det elgenererande tyget har forskarna sytt en axelrem till en datorväska. Vid en rask promenad med tre kilos packning genereras i nuläget fyra mikrowatt kontinuerligt. Det räcker för att få en lysdiod att blinka.

– Det är också tillräckligt med energi för att skicka trådlösa signaler. Någon räknade ut att en hel joggingoverall i textilen skulle få en lampa att lysa stadigt, säger Anja Lund.

Tråden i det energigenererande tyget består av 24 fibrer som är tunna som hårstrån.

– Varje fiber har en elektriskt ledande kärna som är omsluten av isolerande och piezoelektrisk polymer, berättar Anja Lund.

När tyget tillverkas utsätts fibrerna för hög spänning, vilket gör att positiva och negativa laddningar i polymeren separeras på ett ordnat sätt. Teknologin bygger på den piezoelektriska effekten.

– Det innebär att elektricitet skapas när materialet deformeras, till exempel genom att sträckas. Obalansen i fibrernas laddningsfördelning genererar en elektrisk spänning, säger Anja Lund.

Framtida energikälla

Forskarna hoppas kunna utveckla bättre ledningsförmåga i textilen framöver, de räknar med att kunna öka effektiviteten hundra gånger.

– Vi forskar även på termo-elektriska textilier som genererar el av värme, när man till exempel sover. Kanske går det att kombinera textilier med olika energigenererande egenskaper för att få bättre effekt, säger Anja Lund.

Låg kostnad

Trots den avancerade tekniken som ligger bakom materialet är kostnaden relativt låg, ungefär samma som tillverkningspriset för Goretex. Tyget är tillverkat i samarbete med textilhögskolan i Borås och själva tråden produceras av forskningsinstitutet Swerea IVF i Mölndal, som också är en samarbetspartner. En rad företag har redan visat intresse för att producera olika saker med tekniken.

– Som tygnörd känns det superkul att ta fram nya användningsområden för textil. Tekniken kommer inte ersätta exempelvis solenergi, men tyg kommer definitivt vara en energikälla att räkna med i framtiden, säger Anja Lund.

Elektrisk väv

Forskare på Chalmers har i samarbete med textilhögskolan i Borås och forskningsinstitutet Swerea IVF, tagit fram ett vävt tyg som ger ifrån sig elektricitet när det belastas och töjs.

I dagsläget har uppfinningen testats på en väska och genererat energi som tänder en lysdiod, miniräknare eller digital klocka.

Tekniken bygger på den piezoelektriska effekten, vilket innebär att elektricitet genereras när ett material deformeras.