(PhysOrg.com) -- I ricercatori di Stanford sono passati dalla produzione di batterie dalla carta alla fabbricazione delle batterie dal tessuto. La tua maglietta potrebbe diventare un illuminato, display in movimento.

Un team di ricercatori di Stanford sta producendo batterie e semplici condensatori da tessuti ordinari immersi in inchiostro infuso di nanoparticelle. I tessuti conduttivi - soprannominati "eTextiles" - rappresentano una nuova classe di dispositivi di accumulo energetico integrati, nato dalla sintesi della tecnologia preistorica con la scienza dei materiali all'avanguardia.

"Abbiamo sviluppato tutti i tipi di materiali, cercando di rivoluzionare le prestazioni della batteria, " disse Yi Cui, assistente professore di scienza e ingegneria dei materiali a Stanford. "Recentemente, abbiamo iniziato a pensare a come realizzare le batterie in un modo molto diverso da prima."

Mentre le batterie convenzionali sono realizzate rivestendo un foglio metallico in un impasto di particelle e arrotolandolo in una forma compatta - un processo ad alta intensità di capitale - i nuovi tessuti energetici sono stati prodotti utilizzando una semplice procedura di "immersione e asciugatura", per cui una striscia di tessuto viene rivestita con una speciale formula di inchiostro e disidratata in forno.

La procedura funziona per la produzione di batterie o supercondensatori, a seconda del contenuto dell'inchiostro - particelle di ossido come LiCoO ₂ per batterie; molecole di carbonio conduttivo (nanotubi di carbonio a parete singola, o SWNT) per i supercondensatori. Fino ad ora, il team ha utilizzato solo inchiostro nero, ma Cui ha detto che è possibile produrre una gamma di colori aggiungendo diversi coloranti ai nanotubi di carbonio.

Stoccaggio efficiente dell'energia

Cosa c'è di più, il leggero, il carattere flessibile e poroso delle fibre naturali e sintetiche ha dimostrato di essere una piattaforma ideale per assorbire particelle conduttive di inchiostro, secondo lo studioso postdottorato Liangbing Hu, che ha guidato la ricerca tessile energetica. Questo aiuta a spiegare perché i tessuti trattati realizzano dispositivi di accumulo di energia così efficienti, Egli ha detto.

Il team di Cui aveva precedentemente sviluppato batterie di carta e supercondensatori utilizzando un processo simile, ma i nuovi tessuti energetici hanno mostrato alcuni chiari vantaggi rispetto ai loro predecessori di carta. Con una densità di energia dichiarata di 20 Wattora per chilogrammo, un pezzo di eTextile del peso di 0,3 chilogrammi (circa un'oncia, il peso approssimativo di una maglietta) potrebbe contenere fino a tre volte più energia di una batteria del telefono cellulare.

Oltre alla maggiore capacità di accumulo di energia, Gli eTextiles sono notevolmente durevoli e possono resistere a maggiori sollecitazioni meccaniche.

"Il tutto può essere anche estensibile, e si estendono per più del doppio della sua lunghezza, " Hu ha spiegato. "Puoi lavarlo, mettilo in tutti i tipi di solventi:è molto stabile."

Le potenziali applicazioni del wearable power sono molteplici, che vanno dal monitoraggio della salute all'abbigliamento da esposizione in movimento. (Quest'ultimo, Cui rifletté, farebbe un bel colpo se indossato dalle squadre sportive di Stanford.)

Cui ha affermato che i nuovi eTextiles stanno generando scalpore alle convention del settore, dove i grandi nomi hanno espresso interesse a sviluppare reattivi, abbigliamento sportivo ad alte prestazioni utilizzando la nuova tecnologia. L'esercito americano sta anche sondando la possibilità di integrare i tessuti energetici nel suo schieramento di battaglia, una mossa che un giorno potrebbe alleggerire il carico di un soldato.

Interesse nello sviluppo di nuovi mercati

"C'è un forte interesse nello sviluppo di nuovi mercati nell'elettronica di consumo, " Cui ha riassunto. "Non siamo ancora arrivati, ma questo è un settore emergente".

Intanto, il team continuerà la sua attuale traiettoria di ricerca con due temi in mente:come introdurre al meglio gli eTextiles nei mercati reali, e la scienza fondamentale alla base di ciò che fa funzionare il loro prodotto in modo così efficace.

"Questo è il momento giusto per vedere davvero cosa impariamo dalla nanoscienza e fare applicazioni pratiche che [sono] estremamente promettenti, " Ha detto Cui. "La bellezza di questo è che unisce la tecnologia più economica che puoi trovare alla nanotecnologia più alta per produrre qualcosa di grande. I think this is a very exciting idea… a huge impact for society."