Energiatermelő textíliák ( eng. Electricity generating textile ) – fotocellákból vagy piezoelektromos anyagokból készült szövetek , amelyek elektromos energiát termelnek. Az ilyen anyagokból készült ruhák elegendő áramot tudnak termelni egy hordozható elektromos eszköz feltöltéséhez.
A napelemes szövet egy olyan anyag, amely fény hatására villamos energiát termel. Kis mennyiségű energia szükséges a hordozható elektronikus eszközök töltéséhez. A napelemekkel felszerelt ruházat néhány órányi töltés után képes előállítani ennek az energiának a nagy részét.
A napelemes szövet és a napelemes számológép technológiailag hasonló. A szövet apró kadmium-szelenid rudakból áll, amelyeket szerves polimerek vagy műanyagok tetejére helyeznek . Az elektronok szabadon mozognak a rudak mentén, és pozitív és negatív pólusokat hoznak létre, mint egy akkumulátorban. A fotocella két végére két fémérintkező felszerelésével lehetőség nyílik a keletkező áram felhalmozására és kis elektronikai eszközök újratöltésére [1] .
Laboratóriumi tesztek szerint egy 200 nanométer vastag prototípus napelem több mint fele annyi energiát képes előállítani, mint egy hagyományos zseblámpa akkumulátora.
A hagyományos fotovoltaikus cellák szilíciumkristályokból készülnek, amelyeket nagyon nehéz és költséges előállítani. A tudósok más alternatívákat is vizsgálnak, amelyek ugyanolyan hatékonyak lesznek alacsonyabb költségek mellett. A California Institute of Technology kutatóinak egy csoportja újfajta elasztikus napelemet fejlesztett ki, amely a félvezető anyagnak csak egy részét használja fel, de a fényelnyelést is növeli [2] .
Egy másik szempont, amelyre több részletre van szükség, az az, hogyan lehet az anyagot kevésbé merevvé és kényelmesebbé tenni. A napelemes szövet kis napelemekből áll, amelyeket vezető szálakkal varrnak fel. Ezeket az elemeket csak egy irányba lehet irányítani, így a szövet rugalmatlan a normál szövethez képest.
A fotocellákkal ellátott szövet számos ruházathoz és kiegészítőhöz használható. A mai napig olyan speciális kabátokat fejlesztenek ki, amelyek 3 órás napon való tartózkodás után képesek a zenelejátszót feltölteni [3] .
A piezoelektromos szövet egy másik típusú energiatermelő szövet. Ez az anyagfajta elektromos töltést generál a szövet nyújtása és csavarása következtében megjelenő mozgási energia átalakításával. Így az ebből az anyagból készült ruházat energiát termelhet, amikor viselője mozog.
A mikroszálas generátor koncepcióját a Georgia Institute of Technology tudósai dolgozták ki [4] . Ultravékony Kevlar szálakat vettek alapul. Egyes szálak cink-oxiddal vannak bevonva, míg mások arany nanobevonattal vannak bevonva, amelyek elektromos áramot gyűjtenek. Annak érdekében, hogy a szálak ne legyenek merevek, az aljukat polimerrel vonják be . A menetek mozgás közben dörzsölődnek egymáshoz, így piezoelektromos hatás jön létre , amely a mechanikai mozgást elektromos energiává alakítja [5] .
A kísérletek eredményei szerint két 1 cm hosszú filament 4 nanoamperes áramot képes generálni 4 millivolt feszültség mellett. A tudósok azt is állítják, hogy a jövőben egy négyzetméternyi ilyen anyagból 80 milliwatt elektromos áramot lehet majd termelni, ami elegendő egy hordozható MP3-lejátszó feltöltéséhez [6] .
A kevlár szálak vastagsága mindössze 50 nanométer, így a piezoelektromos anyagból készült ruházat kényelme szempontjából szinte észrevehetetlenek a változások. Azonban a cink-oxid, amelyből a szálak készülnek, nagyon érzékeny a nedvességre. Ezért a piezoelektromos szövet nem mosható [7] .
A piezoelektromos szövet fogalmát a hátizsákok készítésekor használják. Jelenleg olyan hátizsákokat fejlesztenek, amelyek a vállpántok dörzsölésével áramot termelnek. A hátizsák hevederei PVDF-ből készülnek, amely a nylonhoz hasonló tartós és rugalmas anyag. Ez a fajta hátizsák különösen értékes a katonaság számára. 45 kg súlyú hátizsákkal 2-3 km/h sebességgel haladva egy katona 45,6 milliwatt elektromos áramot tud majd termelni [8] .