Kreukelkleding kan stroom opwekken met zinkhaartjes

Kleding die kreukelt door wind of lichaamsbeweging kan een apparaatje voorzien van elektrische stroom. Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology in Atlantis hebben dat aangetoond door textielvezels te bedekken met minuscule haartjes van zinkoxide. Ze slaagden erin een stroompje te meten dat ontstaat als de vezels langs elkaar wrijven (Nature, 14 februari).

Een begeleidend persbericht oppert dat de nieuwe technologie in de toekomst misschien gebruikt kan worden om een iPod of zelfs een mobiele telefoon van energie te voorzien. Volgens eerste auteur Zhong Lin Wang zou een vierkante meter van zijn nieuwe textiel 20 tot 80 milliwatt aan stroom moeten kunnen leveren. Dat is voor een iPod niet genoeg, laat staan een mobieltje, maar Wang spreekt in een e-mail de verwachting uit dat het vermogen dat het nieuwe textiel per vierkante meter levert in de toekomst omhoog kan. Tachtig milliwatt is in elk geval wel genoeg om kleine sensoren op de kleding aan de praat te houden, schrijft hij. Volgens Wang is kleding met nanovezels in elk geval niet minder comfortabel omdat het gebruikte materiaal licht is en dun. Een andere mogelijke toepassing van het textiel is in een tentzeil dat wappert in de wind.

Wang voorzag kevlarvezels van een dunne coating, waarna het mogelijk bleek om er dunne haartjes van zinkoxide op te laten groeien die rondom naar buiten steken. De haartjes zijn 50 tot 200 nanometer in diameter en circa 3,5 micrometer lang. Het aanbrengen van de coating en de haartjes kan volgens Wang met een eenvoudig en goedkoop proces waarbij het materiaal neerslaat uit een oplossing die niet warmer hoeft te worden dan 70 à 80 graden Celsius.

De helft van de vezels werd minder buigzaam gemaakt door er een goudlaagje op aan te brengen. Als de buigzame vezels lang de relatief starre vezels wrijven dan ontstaat daarin een zogeheten een piëzoelektrisch effect. Dat betekent dat het zinkoxide wordt uitgerekt en weer samengedrukt zodat ladingsverschillen ontstaan langs het oppervlak. Via elektrische contacten op de verschillende vezels kon Wang de het spanningsverschil omzetten in een kleine elektrische stroom. Michiel van Nieuwstadt