Yeni üretilmiş pil gerektirmeyen bir fiber, vücuttan elde edilen enerjiyi kullanarak giysilere esneklik kazandırıyor, üstelik bunu gerçekleştirirken harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymuyor. Birbirleriyle iletişim halindeki üç katmandan oluşan bu fiber, vücudun hareketinden ve başka ortamlarla temasından yararlanarak çalışan bir aydınlatma sistemi kullanıyor.
Bilim kurgu türünün en iyi örneklerinden olan Dune filminde, Arrakis gezegeninin çölüne seyahat eden neredeyse herkes damıtıcı bir zırh giyer. Bu zırh, kullanıcının hareketinden enerji elde ederek teri suya dönüştürebilir. Ancak pratikte, akıllı saatler gibi birçok giyilebilir cihazın çalışması için silikon tabanlı mikroişlemciler, kablolar ve piller gerekiyor. Bu tür bileşenleri içeren giysiler sert ve rahatsız olmasının yanı sıra pil ya da başka bir güç kaynağı neredeyse şarttır.
Bu zorlukların çoğu yeni oluşturulan pil gerektirmeyen bir fiber ile çözülebiliyor. Çin’in Şanghay kentindeki Donghua Üniversitesi’nden Qinghong Zhang, Chengyi Hou ve Hongzhi Wang ile meslektaşları tarafından geliştirilen fiber, giysilere ve diğer tekstil ürünlerine rahatça dokunabilecek kadar esnek olup harici bir güç kaynağı ya da bilgisayar işlemcisi kullanmamakta. Bunun yerine, tıpkı Dune’daki damıtıcı zırh gibi insan vücudundan elde edilen enerjiyi depoluyor ve dağıtıyor.
Bu yeni fiber üç eşmerkezli katmandan oluşmakta; elektromanyetik alan üreten bir anten çekirdeği, enerjiyi depolayan bir orta katman ve bir optik katman. Havanın yüksek elektrik empedansı nedeniyle cep telefonları, güç kabloları, kumaş sürtünmesi ve diğer ortam kaynaklarından gelen elektrik enerjisinin çoğu burada dağılıyor. İnsan vücuduysa havaya kıyasla düşük bir empadansa sahip.
Dolayısıyla bir kişinin cildi bu fiberle temas ettiğinde bir temas sığası meydana gelir ve bu da kapalı bir enerji döngüsüne neden olur. Fiberi çevreleyen havadaki elektrik enerjisi tercihen vücut üzerinden fibere ve nihayetinde toprağa yönlendirilir. Aktarılan enerji anten çekirdeğinin elektromanyetik alanını oluşturur. Orta katman bu elektromanyetik alanı sınırlar ve fiber bu alanı ışığın yayıldığı optik katmana iletir.
Araştırmacılar bununla sınırlı kalmayarak fiberin akla gelebilecek çok sayıda kullanım alanını da gösterdiler. Örneğin giysilerin içine yerleştirilmiş bir ekrana mesaj yazmak için kullanılabilecek bir kumaş klavye oluşturdular. Ayrıca kullanıcının ayakları elektronik elyafla örülmüş bir halıya dokunduğunda odadaki ışıkların nasıl otomatik olarak açıldığını da sergilediler. Bilim insanları pil gerektirmeyen fiberi bu teknolojinin ticarileştirilmesi halinde değerli olabilecek endüstriyel ölçekli ekipman ve teknikler kullanarak üretti.
Bir diğer Tekstil Ürünü Çalışmaları ile ilgili yazımızı da inceleyebilirsiniz.
Haberin kaynağı: pubs.aip.org/physicstoday/online/43320/A-battery-free-fiber-illuminates-textiles
