Ученые создали гибкий суперконденсатор
Носимая электроника медленно, но верно, становится гибкой. Это следует из последних трендов в этой области. Производители, наконец, услышали голос потребителя, и начали выпускать что-то совершенно новое. Однако, возникло препятствие. Оно заключено в том, что устройства, способные сгибаться или располагающие гибкими экранами, используют негибкие источники питания. Такое положение дел тормозит развитие данного направления, не дает ему развиваться должными темпами.
В нескольких научных центрах ведутся исследования и разработки гибких источников питания. В основном они базируются на использовании суперконденсаторов. Электроды имеют в своей основе карбиды переходных металлов, карбонитридов или нитридов. Технология получила название MXenes, а суперконденсаторы, созданные по ней, располагают весьма высокими характеристиками. Для увеличения электрической емкости электроды изготавливались многослойными.
Подобная структура все же чувствительна к изгибам. Исследователям пришлось применять различные наноматериалы и, в том числе, полимеры. Однако, в этом случае страдала электрическая емкость суперконденсатора. Команда Дешенга Конга предложила структуру электродов, напоминающую гармошку. В качестве основного материала пленки был использован карбид титана. Технология создания электродов-«гармошек» уникальна и является одной из самых новых разработок в этой области.
Измельченный карбид титана наносится на пленку-основу. Затем, ее помещают на фрагмент растянутого на 800% от своего исходного состояния эластомера и дают ему принять это состояние. Лабораторные опыты показали, что такие электроды способны растягиваться и изгибаться без ущерба для работоспособности, а конденсаторы на их основе демонстрируют не менее 90% от своей начальной емкости после 1000 деформаций. Технология, по мнению экспертов, весьма привлекательна для использования в гибкой электронике.