研究确定了一种由折叠纳米管制成的特殊“森林”设计,它将彻底改变未来设备的性能。
新型超级电容器即使被“拉伸”并自行折叠至原始尺寸的 800% 以上,也表现出出色的性能和稳定性。
由美国农业部资助的一个研究小组的成果发表在《先进能源材料》杂志上,可以促进新型弹性和可穿戴电子系统以及先进生物医学设备的开发。
“成功的关键是将这些碳纳米管折叠成多层,创造真正的纳米森林的创新方法,” 骰子 曹长勇,密歇根州立大学项目总监。
想象一下,智能皮肤贴片可以自己喂食,同时监测烧伤患者的康复状况。
“我们的三维设计不是在制造阶段严格预制和限制的单层,而是让碳纳米管保持优异的导电性,从而获得更高的效率、可靠性和鲁棒性”。
自从智能手表(与我们的手机接触的设备)出现以来,大多数公众已经熟悉了“可穿戴设备”的概念:这是第一个基本示例,已经向我们展示了两种需要电力的设备。
现在想象一下由“智能皮肤”制成的特殊贴片,无需电源即可实时评估烧伤患者的康复情况:这就是曹长勇的发明可以为创造的未来做出贡献。
在医疗领域,正在研究的弹性和可穿戴电子设备需要“拉伸”以适应各种表面,融入生物器官和组织,并“从内部”传达患者的状况或疾病的存在。
现在的问题恰恰是营养
只是为了给您一个想法,目前为患者配备“轻型”设备是很复杂的,如果他们必须始终随身携带需要持续维护才能保持开启状态的重型电池。
这项新发明的开发首次使用纳米管自身折叠来形成“高”仅 10 至 30 纳米的森林小树。
曹长勇密歇根州立大学。
其他设计会降低效率,只能在一个方向上熨烫,还有一些设计会在第一压力下开始出现故障。
通过“纳米森林”配置,电池将能够像毯子一样拉伸和变化,适应任何形状:这些品质远远超过了当前的超级电容器。