Ученые создали тканевую альтернативу батареек для носимых устройств
Исследователи из Университета Массачусетса в Амхерсте разработали аккумулятор, легко встраиваемый в текстиль. Устройство может помочь в развитии носимых биодатчиков и другого подобного оборудования.
Одним из факторов, сдерживающих распространение носимой медицинской электроники, является дефицит легких и долговечных источников энергии, сообщает eurekalert.org. Команда ученых из Университета Массачусетса, возглавляемая Тришей Эндрю, представила аккумулятор, который можно легко встроить в ткань. Результаты исследования представлены в Applied Materials & Interfaces.
«Батарейки и их альтернативы остаются основной проблемой для портативных, гибких или проглатываемых устройств. Они слишком большие, тяжелые или недостаточно эластичные», — объяснила Эндрю.
Специалисты использовали микро-суперконденсатор и соединили проводящие нити с покрытием, нанесенным в паровой фазе, с полимерной пленкой. Специальная техника сшивания позволила создать гибкую сеть электродов на текстильной подложке. Энергоемкость и другие характеристики устройства позволили ему питать носимые биодатчики.
«Проект показал, что мы способны буквально встроить системы хранения заряда в любую ткань, используя производимые нашей лабораторией нити с паровым покрытием. Метод открывает двери к вшиванию микросхем в умный текстиль с автономным питанием», — сказала Эндрю.
Авторы подчеркнули, что суперконденсаторы являются идеальными кандидатами в источники энергии для носимой электроники, так как хранят больше мощности, в сравнении с аккумуляторами.
Процесс нанесения покрытия в паровой фазе создал пористые проводящие полимерные пленки на плотно скрученных нитях. Они легко наполнялись электролитическими ионами и держали значительное количество заряда на единицу длины, в сравнении с предыдущими опытами с покрашенными или экструдированными волокнами. Ранее, по словам Эндрю, ученые старались избегать осаждения из паровой фазы при производстве текстиля, из-за высокой стоимости. Но последние исследования показали, что технологию можно сделать экономически эффективной. Сейчас команда, вместе с другими специалистами, разрабатывает тканевые датчики и маломощные микропроцессоры для умной ткани, способной следить за движениями человека в нормальных условиях.
