Aurinkoenergialla toimivan työtakin anturit edistävät työturvallisuutta – Aurinkopaneelivaatteen voi pyykätä

Kuvittele älykäs työtakki. Se auttaisi säätämään lämpötilaa liian kuumissa tai kylmissä työoloissa. Se mittaisi työympäristön olosuhteita ja analysoisi työntekijän fyysistä kuormitusta. Se voisi vaikkapa paikantaa takin kantajan sijaintia. Anturit eivät rajoittaisi työntekijän liikkuvuutta, eikä takkia tarvitsisi muistaa ladata.

Miltä näyttäisi tällainen työturvallisuutta parantava, älyteknologiaa, aurinkopaneeleja ja antureita sisältävä työvaate, joka saisi virtansa aurinkoenergiasta?

Ensimmäinen ajatus aurinkokennotakista on varmaankin tummanpuhuvilla aurinkokennopaneeleilla päällystetty, kankea, piuhoja täynnä oleva, robottimaisen oloinen haarniska.

Sun-powered Textiles -projektissa syntyneet prototyyppitakit eivät kuitenkaan saa kantajaansa näyttämään roboteilta.

Monitieteisessä tutkimusprojektissa syntyneet työtakit tuottavat itsenäisesti virtaa aurinkokennoilla, jotka eivät rajoita tekstiilin ulkonäköä, huollettavuutta, pesua tai käyttöä.

Anturit voidaan ladata jopa sisävalaistuksessa.

Paneeli kankaan alle

Projektissa yhdistyvät Aalto yliopiston aurinkokennoteknologian, tekstiilisuunnittelun ja tekstiilielektroniikan osaaminen, Foxan työvaatekangastietämys, Lindströmin työvaatekokemus sekä Haltianin IoT-asiantuntemus.

”Koko hankkeen jujuhan oli se, että aurinkokennot sijoiteltiin kankaan alle eikä päälle, kuten arkijärki sanoisi”, kuvailee työ-, armeija- ja ulkoiluvaatekankaita kehittävä Foxa Oy tiedotteessaan.

Foxan tehtävänä projektissa oli toimittaa paljon erilaisia kangasnäytteitä Aalto-yliopistolle, jossa tutkijat yhdistelivät niitä eri aurinkokennoihin ja etsivät parhaita kangaskennoyhdistelmiä energiantuotannon kannalta. Samalla tuli tutkittua laajasti ilmiötä, jossa valo kulkee kankaiden läpi kennoille.

Projektissa suunniteltiin kudottujen ja neulottujen kankaiden mallistot. Lähtökohtana oli mahdollisimman hyvä valonläpäisy, jotta aurinkokenno tuottaisi virtaa, ja toisaalta mahdollisimman hyvä peittävyys, jotta aurinkokennoa ei näkyisi ulospäin.

Vaatteen voi pyykätä

Kun sopivat kangaskennoyhdistelmät löytyivät, kennot laminoitiin kangaspaloihin. Foxa testasi ja pyykkäsi malleja, sillä työvaatteiden on oltava huolettomasti pestävissä.

Hankkeessa mukana ollut Lindström Oy valmisti aurinkokennokankaista tyylikkäät työtakit. Aallon tiimi lisäsi niihin aurinkopaneelit ja Haltianin valitsemat anturit.

Esittelytakkeja testattiin tositoimissa. Samalla testattiin myös sarjavalmistukseen soveltua valmistusmenetelmiä, sillä tarkoituksena oli arvioida myös mahdollisuuksia teolliseen skaalautuvuuteen.

Kävi ilmi, että aurinkopaneeli ja siihen liittyvät muut elektroniikkakomponentit voidaan liittää tekstiiliin joustavasti teollisella prosessilla. Kaupallisesti saatavilla olevat aurinkokennot voivat kestää tekstiilin valmistuksesta, käytöstä ja huollosta johtuvan rasituksen.

Tulokset hyödyttävät jatkossa niin tutkimusta kuin liiketoiminnallista tuotekehitystäkin.

Projektin tuloksena on julkaistu kirja: Sun-powered textiles: Designing energy-autonomous electrotextile systems with solar cells on saatavilla Aalto-yliopiston kirjakaupasta. Kirjan ovat kirjoittaneet projektin tutkijat Elina Ilén, Janne Halme, Elina Palovuori, Bettina Blomstedt ja Farid Elsehrawy.

Teksti: Elina Saarinen/ Uusiouutiset-lehti

Kuvat: Anne Kinnunen/ Aalto-yliopisto. Takeissa on selkäosaan, kankaan alle piiloon asennetut taipuisat aurinkopaneelit, jotka antavat virran lämpötilaa ja kosteutta mittaavalle anturille. Anturi lähettää mittaustulokset langattomasti älypuhelimeen.