Футболки, які зможуть заряджати телефони
Одного разу, надівши футболку, ви відчуєте себе розумним зарядним пристроєм. Інженери успішно перетворили бавовна в гнучкий компонент з високою провідністю, який здатний заряджати пристрої.
"Можете собі уявити, що в майбутньому наші стільникові телефони будуть такими ж гнучкими, як аркуш паперу, який можна згорнути. Але потрібні будуть і гнучкі розтягуваних плати", - зазначив професор механічної інженерії в університеті Південної Кароліни Сяодун Лі (Xiaodong Li), який керував розробкою. Стаття була опублікована в журналі Advanced Materials.
У 2010 році Лі разом зі своїми колегами вже перетворив сорочку в легкий бронежилет, перетворивши тканину в карбід нанодротів. Тому, не дивно, що в пошуках основи для свого гнучкого пристрою для зберігання енергії вчений звернувся до бавовняної футболці.
Інженери мали намір зробити бавовна з високою провідністю, так вони перепробували кілька "рецептів", зізнався Лі. Він порівняв свої експерименти зі спробами приготувати ресторанну їжу вдома, не бачачи при цьому як готує шеф-кухар. Спочатку вони витерли бавовна в розчині фториду натрію протягом години, потім вологий матеріал висушили в попередньо розігрітій духовці протягом трьох годин. Потім вони нагрівали її в печі протягом години.
На той час бавовна перетворився в активоване вугілля. Незважаючи на те, що матеріал "спекли", його все ще можна було скласти. Так, на останньому етапі створення свого пристрою для зберігання даних інженери покрили його нано-шаром проводить оксиду марганцю. Пристрій, що одержав назву супер-конденсатора, здатне реагувати швидше, ніж це потрібно для батареї.
Незважаючи на те, що бавовна раніше використовувався в пристроях, за словами Лі, дослідницькій групі вперше вдалося перетворити футболку в конденсатор. Продуктивність їх пристрою знаходиться на одному рівні з іншими вуглецевими супер-конденсаторами. Після однієї тисячі циклів заряджання воно працює на 97,3 відсотка.
"Це дуже простий недорогий процес і при цьому екологічно чистий", - зазначив Лі. За оцінками дослідницької групи, використання бавовни безпосередньо з текстильних фабрик може бути до 10 разів дешевше хімічної переробки вугілля і нафти в активоване вугілля.
Для виходу концепції на ринок, цей процес повинен бути розширений. За словами інженера, зараз йде пошук потенційних промислових партнерів. Крім того, ведуться переговори з держпідприємствами на предмет використання цього процесу для відновлення місцевого виробництва текстилю.
Відео: Що таке швидка зарядка, як вона працює і шкідлива для смартфона?
Незалежні експерти підкреслили, що новизна даної роботи в тому, що вчені перетворили тканину за допомогою простої термічної обробки та хімічного процесу. Завдання інженерів тепер в підвищенні кількості енергії, яку можуть зберігати ці волокна. Матеріал також повинен бути здатний добре працювати після чергового згинання і розтягування, відзначили вони.
"В майбутньому ми бачимо такі бавовняні пристрою на ринку. Не слід більше покладатися на нафту", - оптимістично підсумував Лі.
