2010. 9. 13. 17:46
밝은 패션을 만들어주는 LED장식된 치마 재미있는 미래기술2010. 9. 13. 17:46
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MIT 의 Rehmi Post와 그의 동료들이 개발한 Sp4rkl3 치마는 나일론과 테플론이 교차하는 레이어에 간단한 회로들을 가지고 있다. 이 물질들은 서로 마찰할 때 정전기를 발생하게 되는데, 즉, 입은 사람의 신체적인 움직임의 정도에 따라서 마찰 에너지를 사용하여 전력을 얻게 되고 이것이 LED 디스플레이를 밝혀주게 된다. 이 회로들은 마치 가변 커패시터와 같은 역할을 하여 발생된 전하를 저장하게 되며 회로가 일정수준으로 방전하게 되면, LED에 전원을 넣어주게 된다.
이것의 성능을 평가하기 위해서 1㏀의 부하저항을 달고 약 1cm의 패널간 거리를 유지했을 때, 충전 사이클 당 657 μJ의 에너지 또는 1.3mW의 평균 파워를 얻을 수 있었다. 그리고 2008년 11월에서 2009년 2월까지 12주 동안 보스톤 과학박물관에서 내구성에 대한 실험을 위해 마네킹에 이 치마를 입혀놓았었다. 마네킹에 입혀진 치마는 스텝모터가 장착되어졌고, 사람들이 버튼을 누르면 2초에 앞뒤로 3회를 흔들고 1초동안 쉬도록 프로그램되었다. 박물관에 있는 동안에, 약 만7천번의 버튼이 눌러졌기 때문에 이 치마는 5만번의 흔들림이 있었던 것이다. 그러나 이 실험에서 성능이나 구조적인 상태가 현저히 저하되지 않은 결과를 보여주었다.
이 기술은 마찰전기를 전하소스를 가진 멀티 모드의 기계식으로 구동되는 차지펌프를 결합함으로서 더 높은 변환효율을 가질 수 있을 것으로 예상된다. 그리고 이 방법은 옷으로만 제조될 수 있도록 한정되지 않았으며, 패키징, 인클로저, 인쇄 매체, 카페트 및 건물 건축을 위한 재료까지 적용될 수 있다. 또한 원하는 만큼 마찰이 발생하도록 하기 위해서 선택적으로 시스템의 동작을 조절할 수 있는 반수동형 기계 작동을 위한 애플리케이션에도 적용하는 것이 가능할 것이다.
그러나 이 기술이 좀더 발전하기 위해서 가장 큰 문제점은 정전기가 모델링, 예측 및 제어하기 힘들다는 것이다. 현재 이 연구는 마찰현상을 최소화하거나 그 효과를 완화하는데 초점을 맞추어 진행하고 있다.
향 후 이 연구의 주요한 방향은 표준 저전력 전자제품과 호환될 수 있는 전압으로 출력전압을 효율적으로 변환시키는 것과 마찰 전기를 이용한 충전과 정전기 유도를 최적화하는 것이다. 그리고 모든 직물 또는 인쇄 컴포넌트들과 같이 비선형적인 컴퍼넌트를 실현하는 것과 직물시스템과 호환되는 반도체 패키지를 개발하는 것에 목표를 두고 있다.
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