Rekbare condensator ideaal voor wearables

1 mei 2017, 13:32
Foto: Xiaodong Chen, Ph.D.
Foto: Xiaodong Chen, Ph.D.
Tussen alle nieuwe ontwikkelingen van de moderne elektronica houdt de simpele condensator (C) nog altijd stand en haalt zelfs zo nu en dan de voorpagina’s van het elektronicanieuws.  

Een onderzoeksteam van de Nanyang Technological University in Singapore heeft een flexibele micro-supercondensator gemaakt, die de weg zou kunnen openen naar nieuwe ontwikkelingen op het gebied van wearables met een grote verscheidenheid aan toepassingen, zoals slimme T-shirts waarmee mobiele telefoons kunnen worden opgeladen. 

Bij de supercondensator met miniatuurafmetingen wordt gebruik gemaakt van 3D-golfstructuren met micro-linten van grafeen, die zodanig zijn vormgegeven dat de mechanische spanning op de elektrodeaansluitingen wordt gereduceerd. Dit voorkomt het ontstaan van scheuren en barsten in het elektrodemateriaal en houdt de afstand tussen de elektroden relatief constant. 

Met deze structuur wordt het probleem opgelost dat zich voordoet bij traditionele batterijen, die hard en dik zijn en daardoor niet geschikt voor toepassing in kleine buigzame wearables. 

Grafeen is populair omdat het zeer geleidbaar, sterk en dun is, maar het kan niet worden uitgerekt. Om dit probleem op te lossen heeft het onderzoeksteam gekeken naar de golfachtige structuur van de menselijke huid en geprobeerd om op soortgelijke wijze micro-linten van grafeen te maken. De micro-linten werden in de piramidevormige groeven van een rekbare polymeerchip geplaatst om zo een golfachtige structuur te verkrijgen. Er werden kirigami-structuren ontwikkeld om de supercondensator 500% flexibeler te maken zonder de elektrochemische prestaties nadelig te beïnvloeden. 

Het is nog te vroeg om te denken in termen van ampère-uren – in zijn huidige vorm kan de supercondensator een LDC-scherm gedurende één minuut van stroom voorzien.
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items