Эти гибкие аккумуляторы можно печатать прямо на ткани

Исследователи работают над гибкими батарейками, .которые можно будет печатать непосредственно на ткани. Заняться этим направлением их побудила проблема источников питания для носимых устройств. Несмотря на малые размеры, гаджеты зачастую потребляют значительную энергию, а громоздкие батареи в этом случае неприемлемы. Новая технология позволяет пользователю буквально носить на себе гибкие батарейки, питающие устройства.

Соавтор исследования по технологии гибких батарей Назмул Карим заявил: «Это сделает возможными экологически безопасные и эффективные по стоимости ‘умные’ электронные ткани, которые смогут запасать энергию и одновременно следить за активностью и физическим состоянием человека».

Обычно носимая электроника питается от устройств, известных как ‘суперконденсаторы’. Они действуют сходно с аккумуляторами, но имеют время зарядки, измеряемое секундами. Предложенное устройство — твёрдый гибкий суперконденсатор, печатаемый на хлопковой подложке проводящими графен-оксидными чернилами. Исследование было опубликовано в журнале ‘2D Материалы’. Заявлено, что напечатанные электроды чрезвычайно устойчивы, благодаря превосходной совместимости чернил и тканевой основы.

Дальнейшее развитие графен-оксидных печатаемых конденсаторов будет способствовать распространению носимых устройств. Диапазон применения технологии — от спортивной одежды до военных задач. Одежда, отслеживающая состояние больного, тоже может быть направлением реализации этой прорывной технологии.

Носимые компьютеры уже рядом

Дальнейшее развитие технологии приблизит появление носимых компьютеров. Доктор Карим объясняет: «Развитие графенового суперконденсатора на тканевой основе с использованием простой масштабируемой технологии печати — это заметный шаг на пути к созданию многофункционального электронного текстиля следующего поколения».

Графен-оксид можно производить с относительно небольшими затратами в виде чернильного раствора, наносимого способом печати. Эти ‘чернила’ можно наносить на хлопковую ткань, создавая суперконденсаторы, являющиеся частью ткани.

Доктор Амор Абделкадер, другой соавтор исследования, говорит: «Ткань — это наиболее гибкая основа, и первым делом мы напечатали стабильное устройство, способное сохранять энергию и быть гибким как хлопковая ткань. К тому же оно поддаётся стирке, что делает возможным его применение в ‘умной’ одежде. Мы надеемся, что эта работа откроет путь печати других устройств на тканях с применением 2D-чернил».

Печать будет выполняться по способу, используемому в струйных принтерах. Струйный принтер создаёт изображение, разбрызгивая на ткань крошечные капли чернил. Это очень распространённый способ печати. Исследование под названием «Струйная печать графеновыми чернилами применительно к носимым электронным устройствам» поясняет, что «струйная печать — самая многообещающая технология для создания носимой электроники, благодаря нескольким преимуществам перед традиционными способами производства, а именно: цифровое и аддитивное формирование, сокращение потерь материалов, контроль над количеством наносимого материала и совместимость с разными основаниями.»

Может быть, в недалёком будущем мы сможем сами печатать гибкие аккумуляторы.