Akıllı tekstildeki gelişmeler hem giyilebilir teknoloji alanı hem de bu tekstil ürünlerinin kullanılabileceği diğer pek çok alan (tıbbi araçlar, perde, mobilya benzeri eşyalar) için önem taşıyor. Bu nedenle kendi kendine güç üreten akıllı tekstil ürünleriyle ilgili pek çok yeni araştırma ve prototip yapılıyor. Bunlar güneşi, teri ya da vücut ısısını enerji kaynağı olarak kullanabiliyorlar. Fakat bu yeni teknolojilerin en temel problemlerinden biri, çoğunun henüz ticari kullanım için ölçeklendirilemeyecek kadar karmaşık olması. Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi araştırmacıları bu sorunu aşmak için elektrik jeneratörlerinin sıradan kumaş üzerine işlenebileceği basit bir yöntem geliştirdi.
Kendi kendine güç üretebilen, insan-makine etkileşimini algılayabilen, esnek, dayanıklı ve yıkanabilir triboelektrik iplik ve nakış
Sıradan kumaşları dönüştüren nakışta kullanılan iplik, ticari olarak temin edilebilen poliüretan kaplı bakır tellerden yapılmış özel bir iplik. Bu iplik, normal bir pamuklu kumaşa veya potansiyel olarak işlemeye uygun olan başka herhangi bir tekstil ürününe işlenebiliyor. İpliğin eklendiği alanda pamuğun üzeri PTFE (politetrafloroetilen) adı verilen sentetik bir polimerden yapılmış bir katmanla kaplanıyor. PTFE ile bakır teller arasında küçük bir boşluk kalıyor.
Bu nakışı içeren bir giysiyi giyen kişi hareket ettiğinde, teller ve PTFE birbiriyle temas edip temastan çıkıyor. Bu katman ve teller birbirlerine dokunduklarında, aralarında elektron aktarımı meydana geliyor ve böylece elektrik akımı üretiliyor. Bu fenomen, triboelektrik etki olarak biliniyor. Bu etki aslında hepimizin günlük yaşamdan aşina olduğumuz bir fenomen. Saçınızı tararken oluşan statik yükten de bu etki sorumlu. Kullanılabilir elektrik üretmek için etkiden yararlanan küçük cihazlara triboelektrik nanojeneratörler (TENG’ler) deniyor.
Özel ipliğin, mevcut giysiye nakış olarak işlenebilmesi önemli bir yenilik
Laboratuar testlerinde bakır telli TENG’lerin bir kısmı avuç içine, dirseğe, kol altına ve dizine giyilen kot üzerine işlenmiş. Her durumda cihazlar, ilgili vücut bölümünün hareketini izlemek için kullanılabilecek elektrik sinyalleri üretmiş. Ek olarak, TENG’lerden biri bir ayakkabının iç tabanına takıldığında, kullanıcının yürümesine, koşmasına veya zıplamasına bağlı olarak değişen güçlerde elektrik sinyalleri üreten bir pedometre işlevi görmüş.
Araştırma, North Carolina Eyalet Üniversitesi’nde Yardımcı Doçent Rong Yin liderliğindeki bir ekip tarafından geliştirilmiş. Yin bu teknolojiyi şöyle açıklıyor: “Tekniğimiz oldukça basit olan nakışla uygulanıyor. İpliklerimizi doğrudan kumaş üzerine dikebilirsiniz. Kumaş üretimi sırasında giyilebilir cihazlar hakkında hiçbir şey düşünmenize gerek yok. Güç üreten iplikleri, giyim eşyası yapıldıktan sonra da entegre edebilirsiniz.”
