Kudottava kuituakku puettaville

04.01.2022

MIT-kuituakku-puettaville-250-t.jpgLadattava akku voidaan kutoa ja pestä ja se voi tarjota virtaa kuitupohjaisille elektronisille laitteille ja antureille.

MIT:n tutkijat ovat kehittäneet ladattavan litiumioniakun ultrapitkän kuidun muodossa, joka voidaan kutoa kankaaksi. Akku voisi mahdollistaa monenlaisia puettavia elektronisia laitteita ja sitä voitaisiin jopa käyttää 3D-tulostettujen akkujen valmistamiseen käytännössä missä tahansa muodossa.

Tutkijat näkevät uusia mahdollisuuksia itsenäisille viestintä-, tunnistus- ja laskentalaitteille, joita voitaisiin käyttää kuten tavallisia vaatteita sekä laitteille, joiden akut voisivat toimia myös rakenneosina.

Tutkijat ovat aiemmin osoittaneet kuituja, jotka sisältävät laajan valikoiman elektronisia komponentteja, kuten ledejä, valoantureita, viestintää ja digitaalisia järjestelmiä. Monet niistä ovat kudottavia ja pestäviä, mikä tekee niistä käytännöllisiä puettaviin tuotteisiin, mutta kaikki ovat toistaiseksi luottaneet ulkoiseen virtalähteeseen. Nyt tämä kuituakku, joka on myös kudottava ja pestävä, voisi mahdollistaa tällaisten laitteiden olevan täysin itsenäisiä.

Uusi kuituakku valmistetaan uudenlaisilla akkugeeleillä mutta tavanomaisella kuidunvetojärjestelmällä.

"Kun upotamme aktiiviset materiaalit kuidun sisään, se tarkoittaa, että herkillä akkukomponenteilla on hyvä tiiviys", Tural Khudiyev sanoo, "ja kaikki aktiiviset materiaalit ovat erittäin hyvin integroituja, joten ne eivät muuta sijaintiaan" vetoprosessin aikana.

Nyt valmistetun 140 metrisen akkukuidun energian varastointikapasiteetti on 123 milliampeerituntia. Kuituakku on vain muutaman sadan mikronin paksuinen ja sillä voidaan ladata älykelloja tai puhelimia.

"Lähestymistapamme kauneus on, että voimme upottaa useita laitteita yksittäiseen kuituun", Jung Tae Lee sanoo, "toisin kuin muut lähestymistavat, jotka edellyttävät useiden kuitulaitteiden integrointia." He osoittivat ledin ja Li-ion-akun integroinnin yhdeksi kuiduksi, ja Lee uskoo, että kolme tai neljä laitetta voidaan yhdistää niin pienessä tilassa tulevaisuudessa. "Kun integroimme nämä useita laitteita sisältävät kuidut, aggregaatti edistää kompaktin kangastietokoneen toteutumista."

Japanilaisen Tsukuban yliopiston tutkijat ovat puolestaan kasvattaneet germaniumohutkalvoa joustavalle polyimidisubstraatille, mikä johtaa materiaaliin, jolla on tähän mennessä suurin raportoitu aukkojen liikkuvuus.

"Ennätyskalvomme on merkittävä askel eteenpäin transistoriteknologiassa", sanoo professori Kaoru Toko. "Sen korkea suorituskyky yhdistettynä sen joustavuuteen, kohtuuhintaisuuteen ja siirrettävyyteen tekevät siitä täydellisen sopivan uusien joustavien laitteiden, kuten puettavan elektroniikan, kehittämiseen tukemaan tulevia digitaalisia aloitteita, kuten esineiden internetiä ajatellen."

Aiheesta aiemmin:

Puettava energiakeräin muuttaa kehon akuksi

Uusi tekniikka hätistelee piin asemaa

19.01.2022Superabsorptio avaa tietä kvanttiakuille
18.01.2022Tiellä kohti uusiutuvan energian varastointia
17.01.2022Atomeilla ja spineillä
14.01.2022Tuhannen työjakson akku voisi viisinkertaistaa sähköautojen matkat
14.01.2022Kuitujen epälineaarisuuden korjaus neuroverkolla
13.01.2022Aerogeeleillä kestävän kehityksen akkuja
12.01.2022Magneettisia yllätyksiä grafeeneissa
11.01.2022Uudenlaisia magneettikuviota data tallennukseen
10.01.2022Kvanttitoimintoja puolijohdetekniikkaan
08.01.2022Älyompeleita ja älyneuloja

Siirry arkistoon »