Створені волоконні суперконденсатори, які можна вплітати в тканину для виготовлення речей і одягу
Міжнародна група вчених розробила структуру нових суперконденсаторів, що складаються з графену і вуглецевих нанотрубок. Створений суперконденсатор має вигляд волокна, товщина і гнучкість якого дозволить вплітати його в тканину, з якої виготовляються різні речі і одяг, де він може служити в якості джерела живлення для "носимой" електроніки. Одержаний суперконденсатор може без втрат витримати більше 10 тисяч швидких циклів заряду-розряду, він набагато легше і більш надійний, ніж використовувані в даний час літій-іонні акумуляторні батареї.
Група, в яку входили дослідники з Технологічного університету Нанянга (Nanyang Technological University, NTU), Сінгапур, університету Цінхуа (Tsinghua University in Beijing), Пекін, і університету Кейс (Case Western Reserve University), Клівленд, з'єднали за допомогою нагрівання листи графена з вуглецевими нанотрубками, в результаті чого ними було отримано волокно, що складається з переплетеної мережі більш тонких волокон.
Отриманий матеріал має площею ефективної поверхні 396 квадратних метрів на грам. Кубічний сантиметр такого матеріалу може забезпечити суперконденсатору ємність 300 фарад, а енергетична щільність складає 6.3 мікровата на кубічний міліметр. Ці показники можна порівняти з аналогічними показниками тонкоплівкових літій-іонних акумуляторів, напругою 4 В і ємністю 500 мікроампер-годин. Електричних показників нових суперконденсаторів цілком достатньо для того, щоб забезпечити енергією малопотребляющие електронні пристрої і змусити світитися світлодіодні джерела світла малої потужності.
Дослідникам вдалося зробити дослідний зразок волоконного суперконденсатора, довжина якого становить 50 метрів. Для цього використовувався процес безперервного виробництва, що забезпечує продуктивність всього в один метр на годину. Проте, модернізація цього процесу і приведення його до існуючим технологічним нормам дозволить отримати більшу продуктивність, що призведе до зниження вартості і збільшення доступності кінцевого продукту.
Коли виробництво таких суперконденсаторів буде поставлено на промислові рейки, слід очікувати появи різних речей, таких як одяг, взуття, сумки, рюкзаки та ін., які зможуть виступати в якості основних і додаткових джерел живлення для вбудованою в них носимой електроніки або для окремих портативних електронних пристроїв. Природно, що в першу чергу це будуть використовувати військові, але після розроблена технологія може використовуватися для постачання енергією кардіостимуляторів, пристроїв контролю стану здоров'я, GPS-трекерів і безлічі інших електронних пристроїв.
Крім всього вищесказаного, висока ємність і надійність графеново-нанотрубочних волоконних суперконденсаторів можуть зробити їх тим, що сильно штовхне вперед подальший розвиток галузі електричних автомобілів і літальних апаратів. При аналогічних електричних параметрах суперконденсатори важать набагато менше літій-іонних акумуляторних батарей, вони можуть заряджатися і віддавати заряд набагато швидше акумуляторів і мають більш ніж у 10 разів більший ресурс по кількості циклів заряду-розряду. Крім цього, застосування гнучких волоконних суперконденсаторів дозволить прибрати досить велику частину головного болю у конструкторів електричних автомобілів, яким необхідно вишукувати і вивільняти дефіцитне простір для розміщення громіздких акумуляторних батарей, що мають жорстку конструкцію.