Die Forschung identifiziert ein spezielles "Wald" -Design aus gefalteten Nanoröhren, das die Stromversorgung der Geräte der Zukunft revolutioniert.
Der neue Superkondensator zeigt eine hervorragende Leistung und Stabilität, selbst wenn er auf über 800 % seiner ursprünglichen Größe "gedehnt" und auf sich selbst zurückgefaltet wird.
Die Ergebnisse eines vom US-Landwirtschaftsministerium finanzierten und in der Zeitschrift Advanced Energy Materials erschienenen Forschungsteams könnten die Entwicklung neuer elastischer und tragbarer elektronischer Systeme und fortschrittlicher biomedizinischer Geräte anstoßen.
„Der Schlüssel zum Erfolg ist der innovative Ansatz, diese Kohlenstoffnanoröhren auf mehreren Schichten zu falten, um echte Nanowälder zu schaffen“, Würfel Changyong Cao, Projektleiter an der Michigan State University.
Stellen Sie sich intelligente Hautpflaster vor, die sich von selbst ernähren und gleichzeitig den Heilungsstatus eines verbrannten Patienten überwachen.
„Anstatt eine einzelne starr vorgeformte und begrenzte Schicht in der Herstellungsphase zu haben, ermöglicht unser dreidimensionales Design den Kohlenstoff-Nanoröhren, eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit beizubehalten und gleichzeitig mehr Effizienz, Zuverlässigkeit und Robustheit zu gewinnen.“
Der Großteil der Öffentlichkeit kennt das Konzept des „tragbaren Geräts“ seit dem Aufkommen von Smart Watches, Geräten, die mit unseren Mobiltelefonen in Kontakt stehen: Es ist ein erstes grundlegendes Beispiel, das uns bereits zwei Geräte zeigt, die Strom benötigen.
Stellen Sie sich jetzt spezielle Pflaster aus „intelligenter Haut“ vor, die in der Lage sind, die Genesung eines Patienten mit Verbrennungen ohne Stromversorgung in Echtzeit zu bewerten: Das ist die Zukunft, zu der die Erfindung von Changyong Cao beitragen kann.
Im medizinischen Bereich müssen sich die untersuchten elastischen und tragbaren elektronischen Geräte "dehnen", um sich an Oberflächen aller Art anzupassen, sich in biologische Organe und Gewebe zu integrieren und "von innen" den Zustand von Patienten oder das Vorhandensein einer Krankheit zu kommunizieren .
Das aktuelle Problem ist die Ernährung
Nur um eine Vorstellung zu geben, es ist derzeit kompliziert, einen Patienten mit "leichten" Geräten auszustatten, wenn er dann immer schwere Batterien tragen muss, die eine kontinuierliche Wartung erfordern, um sie am Leben zu erhalten.
Die Entwicklungen dieser neuen Erfindung sind die ersten, die auf sich selbst gefaltete Nanoröhrchen verwenden, um kleine Bäume in einem Wald zu bilden, die nur 10 bis 30 Nanometer "hoch" sind.
Changyong Cao, Michigan State University.
Andere Konstruktionen verlieren an Effizienz und können nur in eine Richtung gebügelt werden, andere beginnen bei der ersten Beanspruchung zu versagen.
Mit der „Nanoforest“-Konfiguration können die Batterien die Fähigkeit entwickeln, sich wie eine Decke zu dehnen und zu verändern und sich jeder Form anzupassen: Eigenschaften, die alle heutigen Superkondensatoren bei weitem übertreffen.
