Вышедшая в 1989 киноэпопея про создавшего машину времени сумасшедшего ученого послужила толчком для создания уникальной «электроткани».
Основная цель американца — запуск в массовое производство «самозарядной» одежды из нанотехнологичной ткани, обладающей свойствами солнечных панелей и емких аккумуляторных батарей одновременно. Сформировавшееся после просмотра фильма режиссера Роберта Земекиса видение будущего современного человечества по версии Томаса нарисовало привлекательные перспективы избавления от тяжелых и занимающих порой огромные пространства аккумуляторов на основе лития. Эти два параметра стали главными сдерживающими факторами для сегмента автомобилестроения — прогресс в области создания автомобилей на электротяге с сопоставимым с машинами на бензине или дизельном топливе пробегом на одной зарядке/заправке движется «черепашьими» темпами по причине избыточной массы и габаритов необходимых для запитывания «прожорливых» электромоторов батарей. Напомним, что действующими рекордсменами в этой номинации остаются электрокары Tesla Motors, способные в идеальных климатических условиях преодолевать до 450 километров по автомобильным трассам до следующей зарядки аккумуляторов. Если заменить электромобили на американских военнослужащих, таскающих в Ираке и Ливии на себе десятки килограмм различного оборудования и батарей, то становится очевидной ключевая задача разработчика «электроткани».
По словам Томаса, его главная цель — обеспечить солдатам армии США максимальную свободу и удобство во время прохождения службы под палящим ближневосточным солнцем, являющимся потенциальным источником «халявной» электроэнергии. Чтобы превратить проникающий в земную атмосферу свет галактического светила, ученый попытался «наделить» разработанный и представленный в 2015 году «нанокабель» способностью поглощать и преобразовывать солнечную энергию в электричество. Объединение этих трех взаимоисключающих характеристик — фотоэлектрического элемента, полупроводника и суперконденсатора, обеспечивающего хранение накопленной энергии в течение продолжительного времени, позволяет создать совершенно уникальное и очень перспективное решение — нанотехнологичную одежду. В процессе носки такой аксессуар человеческого гардероба будет одновременно накапливать и хранить электроэнергию для удовлетворения потребностей владельца в электрообеспечении многочисленных электронных «помощников» современного потребителя. Кроме телефонов и планшетов спектр применяемой человеком электроники очень обширен — от новомодных аксессуаров в виде умных часов до интегрированных в человеческое тело медицинских датчиков и сенсоров, включая механические органы вроде искусственного сердца или клапана.
Основу такой нанотехнологичной одежды составляет созданная в лабораториях американского Университета штата Флорида «электроткань», в свою очередь состоящая из разработанных годом ранее кабелей. За разработку последнего ученый стал обладателем диплома «R&D 100 Award» в номинации «лучшее изобретение года во всем мире”. Вторая многолетняя работа изобретателя — полупрозрачные солнечные батареи, которые предполагается использовать для создания «фотоэлектрических» окон, способных помимо основной функции — пропускать солнечный свет в помещение, «задерживать» часть лучей для их последующего преобразования в электричество. Объединив эти два направления, доцент совместно с исследователями из Колледжа оптики и фотоники кафедры материаловедения и инженерии получил уникальную по характеристикам структуру — эластичную и прочную одновременно «наноткань» со свойствами солнечной панели, полупроводника и аккумуляторной батареи. Первая публичная демонстрация изобретения состоялась в начале текущего месяца, а детальное описание технологии и перспективы технологичной новинки автор исследования опубликовал в академическом западном журнале Nature Communications от 11 ноября.
Представить последствия применения технологической новинки американца на практике сегодняшнему потребителю достаточно легко — стать обладателем куртки, преобразовывающей свет Солнца в электричество и накапливающей его во время светового дня, захочет каждый первый владелец смартфона или планшета. Интеграция функции беспроводной зарядки во внутренний карман такого аксессуара позволит полностью забыть о потребности искать ближайшую розетку после истощения запасов энергии встроенной в мобильное устройство батареи. Обычное ношение электронного помощника в кармане позволит всегда иметь полностью заряженный и готовый к использованию гаджет, носимый аксессуар или работающий от батареи фонарик. Для военных сшитая из уникальных «нанопроводов» форма станет настоящим спасением — вместо десятков килограмм «разношерстных» аккумуляторов для всевозможного армейского оборудования — радиостанций, пеленгаторов, активных приборов ночного видения и т.д., бойцам придется надевать легкую и удобную «нанокуртку».
К настоящему моменту никаких технических подробностей о сроках появления готовых решений — способных «самозаряжаться» предметов гардероба, автор исследования не сообщает, ссылаясь на необходимость продолжения работы в выбранном направлении. Остается загадкой и стоимость серийного производства «наноткани», основным материалом для которой выступает продолжающая дорожать на мировых рынках медь. Существуют и другие технические ограничения, оказывающие прямое влияние на сроки внедрения разработанной Томасом и его коллегами технологии, поэтому любителям литературной и кинематографической фантастики, рассчитывающим увидеть в магазинах «умную одежду» уже в ближайшие годы, придется подождать. Как минимум, появления более подробного описания созданной технологии изготовления проводов-конденсаторов, которые могут стать отличным технологическим толчком для появления еще более фантастических и практичных «умных» аксессуаров.