دستگاه ذخیره انرژی با قابل کشش لاستیکی

ظهور فناوری پوشیدنی نیاز مبرمی به راه حل های ذخیره انرژی را به همراه داشته است که می تواند با انعطاف پذیری و کشش دستگاه های الکترونیکی نرم همگام شود. ابرخازن های میکرو (MSC) به دلیل چگالی توان بالا، شارژ سریع و عمر چرخه طولانی به عنوان یک نامزد امیدوارکننده برای ذخیره انرژی تغییر شکل پذیر ظاهر شده اند. با این حال، ساخت الگوهای الکترودهای بین رقمی که قادر به حفظ عملکرد ذخیره انرژی تحت کشش و پیچش مکرر هستند، یک چالش بزرگ باقی مانده است، زیرا مواد شکننده مانند طلا (Au) معمولاً به عنوان الکترود استفاده می‌شوند. در همین حال، اگرچه فلز مایع گالیم-ایندیوم یوتکتیک (EGaIn) دارای رسانایی و تغییر شکل پذیری بالایی است اما الگوبرداری دقیق از EGaIn به دلیل کشش سطحی بسیار بالای EGaIn بسیار دشوار است.

تیم تحقیقاتی با استفاده از لیزر، الگوهای ظریفی از لایه‌های EGaIn و گرافن (که به عنوان ماده فعال عمل می‌کند) را با موفقیت بر روی یک بستر قابل کشش (e (serving as an active material) layers as on a stretchable polystyrene-block-poly(ethylene-co-butylene)-block-polystyrene copolymer)یابه اختصار(SEBS) ساختند. . در طی فرسایش لیزری لایه‌های EGaIn و گرافن، زیرلایه قابل کشش SEBS زیرین آسیبی ندید، که انعطاف‌پذیری دستگاه MSC را حفظ کرد. ظرفیت منطقه ای MSC حاصل حتی پس از کشش تا 1000 سیکل، مقدار اولیه خود را حفظ می کند. همچنین، سلول های بنیادی مزانشیمی ساخته شده تحت تغییر شکل های مکانیکی مختلف، از جمله کشش، تا شدن، پیچش و چروک شدن، پایدار عمل می کنند (تصاویر پیوست را ببینید).

پروفسور جین کون کیم از POSTECH خاطرنشان کرد: “استفاده از الکترودهای فلزی مایع با طرح لیزری گام مهمی به جلو در توسعه راه حل های ذخیره انرژی واقعاً تغییر شکل پذیر است. همانطور که فناوری های پوشیدنی به پیشرفت خود ادامه می دهند، نوآوری هایی مانند این نقش حیاتی در تضمین ایفا خواهند کرد. که دستگاه های ما می توانند با خواسته های سبک زندگی پویا ما سازگار شوند.”

.Materials provided by Pohang University of Science & Technology (POSTECH). Note: Content may be edited for style and length