(Phys.org) —I progressi nell'elettronica flessibile ed estensibile hanno spinto i ricercatori a esplorare modi per creare supercondensatori estensibili, robusti dispositivi di accumulo di energia, per alimentare questi e altri dispositivi.

I supercondensatori offrono vantaggi significativi rispetto alle comuni batterie, inclusa la possibilità di ricaricare in pochi secondi, durata eccezionalmente lunga e alta affidabilità, portando alla loro incorporazione nell'elettronica di consumo portatile, dispositivi di backup della memoria, veicoli ibridi e persino sistemi di gestione dell'energia e dell'alimentazione su larga scala industriale.

Supercondensatori a forma di filo, in particolare, hanno attirato l'attenzione per gli usi nei dispositivi energetici indossabili.

I professori Tsu-Wei Chou e Bingqing Wei dell'Università del Delaware hanno sviluppato con successo un compatto, supercondensatore estensibile a forma di filo (WSS) basato su fibre continue di nanotubi di carbonio (CNT).

Cho, Pierre S. du Pont cattedra di ingegneria, è un esperto di compositi di fama internazionale specializzato nell'utilizzo di fibre di nanotubi di carbonio per compositi multifunzionali e dispositivi di accumulo di energia. Wei, professore di ingegneria meccanica, ha esperienza nella creazione di fonti di alimentazione scalabili per l'elettronica estensibile.

Hanno usato un approccio di precompressione e poi instabilità per fabbricare il supercondensatore a forma di filo utilizzando una fibra Spandex come substrato, un gel di alcol polivinilico-acido solforico come elettrolita solido, e fibre di nanotubi di carbonio (CNT) come elettrodi attivi.

Se sottoposto a una sollecitazione di trazione del 100 percento superiore a 10, 000 cicli di carica/scarica, le prestazioni elettrochimiche del supercondensatore CNT sono migliorate al 108 percento, rivelando la sua eccellente stabilità elettrochimica.

Wei, che attribuisce le prestazioni del supercondensatore alle proprietà meccaniche e fisiche intrinseche delle fibre flessibili CNT, disse, "La rete dei singoli CNT e dei loro fasci conferisce alle fibre la capacità di resistere a grandi deformazioni senza sacrificare le proprietà meccaniche, conduttività elettrica, e proprietà elettrochimiche".

"Questa combinazione unica di eccezionali prestazioni elettrochimiche ed elasticità può consentire l'integrazione di supercondensatori a forma di filo con dispositivi indossabili, dispositivi elettronici miniaturizzati e portatili, " disse Cho.

I professori hanno recentemente pubblicato i loro risultati in Materiali energetici avanzati . Il primo autore sulla carta era Ping Xu, uno studente in visita della Donghua University di Shanghai, Cina.