Ruhára nyomtatható energiatároló megoldás született

Az e-textilek, azaz az okosruhák energiaellátása régóta kihívásnak számít, hiszen a hagyományos akkumulátorok mérete és rugalmassága nem teszi lehetővé, hogy kényelmesen integrálhatók legyenek a textíliákba. Egy új kutatás ebben hozhat áttörést: a Nottingham Trent, a West of England és az Exeter Egyetem kutatói bemutatták, hogy mikroszuperkondenzátorok tintasugaras nyomtatásával ruhákba ágyazható az energiatárolás.

A kutatók fejlesztése lehetővé teszi, hogy a textíliákra közvetlenül nyomtassák az elektródákat, amelyek így energiát biztosíthatnak a beépített viselhető technológiáknak. Ráadásul a ruhák megőrzik eredeti funkcióikat, tehát hordhatók és moshatók maradnak. A szuperkondenzátorok energiát tárolnak, és számos előnnyel rendelkeznek az akkumulátorokhoz képest, például gyorsabban tölthetők és meríthetők, hosszabb élettartamúak és költséghatékonyabbak – érvel az Advanced Functional Materials című folyóiratban megjelent tanulmány. Az írás bemutatja, hogy a kétdimenziós anyagok ultravékony rétegeinek tintasugaras nyomtatása a legpontosabb módja a rétegelt anyagok (heteroszerkezetek) előállításának. Így készíthetők el a mikroszuperkondenzátorok, amelyek energiatárolóként szolgálnak.

„Az e-textilek ígéretes megoldást kínálnak az egészségügy számára, mivel lehetővé teszik az emberi egészség nem feltűnő monitorozását, ami támogathatja a helyszíni diagnosztikát. A vékony és rugalmas energiaforrások hiánya eddig akadályozta ezeknek a termékeknek a gyakorlati alkalmazását” – mutatott rá Nazmul Karim, a Nottingham Trent Egyetem professzora. „A célunk az volt, hogy olyan mikroszuperkondenzátorokat fejlesszünk ki, amelyek biztosítani tudják az energiát az ilyen textilek számára. Ez a kutatás új korszakot nyithat a nagy teljesítményű, textilalapú mikroszuperkondenzátorok terén, amelyek a jövő e-textiljeit fogják ellátni energiával – például személyre szabott egészségügyi alkalmazásokhoz.”

A tanulmányban a kutatók grafént használtak vezetőként, molibdén-diszulfidot félvezetőként és hexagonális bór-nitridet szigetelőként. A vezető grafénrétegek a heteroszerkezet tetejére és aljára kerültek, míg a félvezető és a szigetelő a középső rétegekben helyezkednek el. Az új technológia lehetővé teheti, hogy a jövő okosruhái nemcsak viselhetőek, de energiatakarékosak és fenntarthatóak is legyenek, ami új lehetőségeket nyit a viselhető technológiák piacán, különösen az egészségügyi szektorban.

Gábor János, NEW technology