Un team di ricerca guidato dal professor Keon Jae Lee del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali presso il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha sviluppato un dispositivo per la raccolta di energia in materiale elastico-composito iper-estensibile chiamato nanogeneratore.

L'elettronica flessibile è entrata nel mercato e sta consentendo nuove tecnologie come display flessibili nei telefoni cellulari, elettronica indossabile, e l'Internet delle cose (IoT). Però, il grado di flessibilità è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni? Per molti dispositivi flessibili, l'elasticità è una questione molto importante. Per esempio, dispositivi indossabili/biomedici e skin elettroniche (e-skins) dovrebbero allungarsi per conformarsi a superfici curve arbitrariamente e parti del corpo in movimento come articolazioni, diaframmi, e tendini. Devono essere in grado di resistere alle ripetute e prolungate sollecitazioni meccaniche di stiramento. In particolare, lo sviluppo di dispositivi energetici elastici è considerato fondamentale per stabilire alimentatori in applicazioni estensibili. Sebbene diversi ricercatori abbiano esplorato diversi dispositivi elettronici estensibili, a causa dell'assenza delle strutture del dispositivo appropriate e degli elettrodi corrispondenti, i ricercatori non hanno sviluppato correttamente dispositivi di conversione dell'energia ultra-estensibili e completamente reversibili.

Recentemente, ricercatori della KAIST e della Seoul National University (SNU) hanno collaborato e hanno dimostrato una metodologia semplice per ottenere un generatore di materiale composito elastico (SEG) ad alte prestazioni e iper-estensibile utilizzando elettrodi elastici a base di nanofili d'argento molto lunghi. Il loro generatore piezoelettrico estensibile può raccogliere energia meccanica per produrre un'elevata potenza (~4 V) con una grande elasticità (~250%) e un'eccellente durata (oltre 104 cicli). Questi risultati degni di nota sono stati ottenuti dalla capacità di rilassamento dello stress non distruttivo degli elettrodi unici e dalla buona piezoelettricità dei componenti del dispositivo. Il nuovo SEG può essere applicato a un'ampia varietà di raccoglitori di energia indossabili per trasdurre l'energia di allungamento biomeccanico dal corpo (o dalle macchine) in energia elettrica.

Il professor Lee ha detto, "Questo entusiasmante approccio introduce un generatore piezoelettrico ultra-estensibile. Può aprire nuove strade per gli alimentatori in applicazioni universali indossabili e biomediche, nonché per l'elettronica ultra-estensibile autoalimentata".

Questo risultato è stato pubblicato online nel numero di marzo di Materiale avanzato , che è intitolato "Un raccoglitore di energia elastico-composito iperestensibile".