Varje människa är ett kraftverk

​Med bra isolerande kläder kan du ta tillvara på din kroppsvärme på ett effektivt sätt för att slippa frysa. Men som energikälla betraktat är värme svårt att ta tillvara på. Med hjälp av smarta polymerer vill forskare vid Kemi och kemiteknik på Chalmers dra nytta av den energin och skapa helt nya textilier som gör bäraren till sin egen elproducent.

​Kläder som kan ta till vara på energin vi ger ifrån oss genom kroppsvärme skulle kunna göra framtidens burna enheter helt självgående och underhållsfria. Genom forskning på polymerer med termoelektriska egenskaper, alltså förmåga att generera en elektrisk ström vid temperaturskillnader, försöker materialforskare vid Chalmers skapa hela textilier som har förmåga att fånga upp och använda spillvärmen från våra kroppar.


Projektet leds av Christian Müller, docent inom Polymerteknologi och inom projektet undersöker man möjligheten att använda textiler av syntetiska polymerer, eller syntetmaterial som det vanligen kallas, för att generera elektricitet. Anja Lund, Tillämpad kemi

- En poäng med att använda just textilier för att generera elektricitet är att det går att skapa stora volymer av textilier. Ju större yta och volym av det material som kan skapa el av kroppsvärme desto större mängd energi får man ut. Av en tråd eller fiber är det lätt att tillverka en stor yta genom att väva det, säger Anja Lund som är en av forskarna i projektet.

Anja Lund har precis påbörjat en postdoc inom textil elektronik, och en av hennes uppgifter i projektet är att undersöka lämpliga metoder för att använda termoelektriska material i en textil struktur. Polymeren med de bästa termoelektriska egenskaperna är mycket svårframställd och därmed väldigt dyr. Dessutom är det, på grund av dess struktur väldigt svårt att skapa textilier av den. Ett sätt att lösa detta kan vara att blanda ut en mycket liten del av denna polymer med en vanligare och billigare polymer och samtidigt bevara och helst förbättra de termoelektriska egenskaperna i textilen.

- När man i vanliga fall spinner syntetiska textilfibrer så stoppar man in många kilo polymer i maskinen och så får man ut kilometervis av fibrer. Men här vill vi göra textil av några milligram. Mina kollegor i forskargruppen har sedan en tid undersökt kombinationer av konduktiva polymerer och bärande polymerer, och visat att blandningen faktiskt kan ha bättre egenskaper än de ingående delarna var för sig. Detta kommer att vara mycket användbart för vårt fortsatta arbete med fiberframställning, säger Anja Lund.

Redan idag finns material som kan ta tillvara på kroppsvärme för att generera el, men materialen är alltför dyra för att sättas i storskalig produktion. Förhoppningen är att forskningen ska leda till textilier som är tillräckligt billiga för att kunna vara till större nytta än enbart i exklusiva teknologier. Med en textil som är enkel att framställa öppnas möjligheten för en mängd olika tillämpningar som exempelvis inom vården med en mängd övervakningsfunktioner av kroppen eller genom att kroppsvärmen bidrar till klimatanläggningen i en bil, men även för helt andra tillämpningar. Tänk att kunna följa varje individ i ett myrsamhälle eller följa flyttfåglars rörelser i minsta detalj.

- Men min personliga drivkraft har inte med tillämpningen att göra. Det fantastiska med att skapa polymera fibrer är att tillverkningsprocessen i sig kan förväntas strukturera polymerkedjorna på ett sätt som faktiskt förbättrar den elektriska ledningsförmågan ytterligare. Man kan ändra temperatur eller andra parametrar i processen och nästan magiskt så händer det något med polymererna. Från att ha varit en hög med plast så blir det plötsligt en energikälla. Utmaningen är att hitta den bästa tillverkningsprocessen, de bästa parametrarna för att få ut bästa fibern. Det är det jag tycker är roligt, säger Anja Lund.

På de två år som hon deltar i projektet hoppas hon att de hinner åstadkomma en tråd och ett tyg som faktiskt kan fungera som ett slags energikälla.


Men tills det går att köpa strumpor som kan ladda din mobil tror hon dröjer.

- Det är långt kvar tills det kommer finnas ute i handeln, men däremot hoppas jag att vi kommer ha en färdig textil på vårt labb inom de närmaste åren, säger hon.

Text och bild: Mats Tiborn


Sidansvarig Publicerad: må 22 feb 2016.