Všeobecné

Vedci zaoberajúci sa technológiou vyrábajú batérie podobné látkam pre nositeľné doplnky


Z nositeľnej technológie by sa mohlo stať, že sa stane masívnym priemyslom. Zdá sa však, že výrobcovia neustále vyvíjajú úsilie pri vývoji tenkých a ľahkých systémov na ukladanie energie, ako je tkanina odevu. Nový výtvor od materiálových inžinierov by mohol pomôcť zefektívniť výrobu odevov pre akýkoľvek odev.

Chemici z University of Massachusetts Amherst vyvinuli revolučný systém nabíjania. Tím viedla chemička materiálov Trisha Andrewová.

Ako vysvetlil Andrew, „Batérie alebo iné druhy ukladania nábojov sú stále obmedzujúcimi komponentmi väčšiny prenosných, nositeľných, požierateľných alebo flexibilných technológií. Zariadenia bývajú kombináciou príliš veľkých, príliš ťažkých a nepoddajných. “

Superkondenzátory výhodnejšie ako batérie

Andrew a tím použili na energiu mikro superkondenzátor rozptýlený cez vodivé vlákna potiahnuté parou. Pomocou unikátnej techniky šitia tiež vytvorili pružnú sieť elektród na textilnom podklade. Výsledkom je, že zariadenie má svojou veľkosťou podstatne viac náboja, ako sa očakávalo. Vedci zistili, že by mohol ľahko napájať nositeľné biosenzory.

„S týmto dokumentom dokazujeme, že dokážeme doslova vyšívať vzor ukladajúci náboj na akýkoľvek odev pomocou nití pokrytých parou, ktoré vyrába naše laboratórium. To otvára dvere jednoduchému šitiu obvodov na inteligentné odevy s vlastným napájaním.“

Andrew spolupracoval s postdoktorandom Lushuai Zhangom, ktorý bol tiež prvým autorom príspevku. Dvojica tiež pracovala s študentom chemického inžinierstva Wesley Violou.

Tím v predbežných štúdiách zistil, že superkondenzátory sú najideálnejšími kandidátmi na nositeľné nabíjacie pamäťové obvody. Povedali, že je to kvôli inherentne vyššej hustote výkonu, ktorá sa nachádza v superkondenzátoroch v porovnaní so štandardnými batériami.

Vedci UMass však museli upgradovať štandardný superkondenzátor. Pridali elektrochemicky aktívne materiály na zvýšenie výkonu, a to aj napriek problémom pri ich pridávaní. Andrew a tím ukázali, že ich konkrétny proces nanášania parou vytvára porézne vodivé polymérové ​​filmy a hrubé priadze.

Do priadzí možno pridávať ióny elektrolytu, aby sa zvýšila skladovacia kapacita na jednotku. Viazanie väčšej sily do priadzí je efektívnejšie ako ošetrenie farbív alebo ďalších vlákien, uviedol tím.

Dopredu s nositeľným sledovaním

Andrew musela obhájiť svoje rozhodnutie použiť odparovanie. Uviedla, že aj napriek vysokým nákladom na nanášanie pár na ošetrenie textílií je to stále efektívnejšie ako alternatívy. Tím tiež vo svojej štúdii vysvetlil, že technológia - hoci je pôvodne drahá - sa dá zväčšiť a stať sa nákladovo efektívnejšou.

A to je presne to, čo chcú vedci ďalej robiť. Ich prvou veľkou spoluprácou bude prísť na to, ako zabudovať monitorovanie zdravia do látok.

Andrew a tím v súčasnosti spolupracujú s ďalšími inžiniermi v Personalizovanom monitoringu zdravia UMass Amherst Institute for Applied Life Sciences. Centrum chce začleniť ich nové vyšívané polia so senzormi e-textilu. Tieto textílie by mohli pomôcť sledovať chôdzu a pohyby kĺbov pacienta počas fyzikálnej terapie a poskytnúť lekárskym tímom presnejšie informácie o tom, ako sa pacient zlepšuje.

Informácie boli zverejnené online v časopise ACSAplikované materiály a rozhrania.


Pozri si video: Regeneracja akumulatora wkrętarki - Ile kosztuje? Jak zrobić? Bosch, Makita, Black Decker (Október 2021).