Gli abiti da sera con LED intrecciati possono sembrare stravaganti, ma le sorgenti luminose necessitano di un'alimentazione costante da dispositivi anch'essi indossabili, durevole, e leggero. Gli scienziati cinesi hanno prodotto elettrodi fibrosi per dispositivi indossabili che sono flessibili ed eccellono per la loro elevata densità di energia. La chiave per la preparazione del materiale degli elettrodi è stata una tecnologia microfluidica, come mostrato nel diario Angewandte Chemie .

Gli abiti che emettono luce scintillante da centinaia di piccoli LED possono creare effetti accattivanti nelle sale da ballo o nelle sfilate di moda. Ma l'elettronica indossabile può anche significare sensori integrati in tessuti funzionali per monitorare, Per esempio, evaporazione dell'acqua o variazioni di temperatura. I sistemi di accumulo di energia che alimentano tali dispositivi indossabili devono combinare la deformabilità con un'elevata capacità e durata. Però, gli elettrodi deformabili spesso falliscono nel funzionamento a lungo termine, e la loro capacità è in ritardo rispetto a quella di altri dispositivi di accumulo di energia all'avanguardia.

I materiali degli elettrodi di solito beneficiano di un buon equilibrio di porosità, conducibilità, e attività elettrochimica. Scienziati dei materiali Su Chen, Guan Wu, e i loro team della Nanjing Tech University, Cina, hanno esaminato più a fondo le richieste di materiali per elettrodi flessibili e hanno sviluppato un materiale ibrido poroso sintetizzato da due nanomateriali di carbonio e una struttura metallo-organica. I nanocarboni hanno fornito la grande area superficiale e l'eccellente conduttività elettrica, e la struttura metallo-organica ha dato la struttura porosa e l'attività elettrochimica.

Per rendere flessibili i materiali degli elettrodi per applicazioni indossabili, le strutture micro-mesoporose in carbonio sono state filate in fibre con una resina termoplastica utilizzando un'innovativa macchina per la filatura a soffiaggio. Le fibre risultanti sono state pressate in tessuti e assemblate in supercondensatori, anche se si è scoperto che un altro ciclo di rivestimento con le strutture in carbonio micro-mesoporoso ha ulteriormente migliorato le prestazioni dell'elettrodo.

I supercondensatori realizzati con questi elettrodi non erano solo deformabili, ma potrebbero anche ospitare densità di energia più elevate e capacità specifiche maggiori rispetto a dispositivi comparabili. Erano stabili e sopportavano più di 10, 000 cicli di carica-scarica. Gli scienziati li hanno anche testati in applicazioni pratiche come la commutazione intelligente del colore dei LED negli abiti e l'alimentazione controllata da celle solari di dispositivi elettronici integrati nell'abbigliamento funzionale.

Gli autori hanno sottolineato che la sintesi microfluidica basata su goccioline è stata fondamentale per migliorare le prestazioni dei materiali degli elettrodi per l'elettronica indossabile. Si trattava di regolare la perfetta nanostruttura porosa, hanno discusso.