Группа учёных из Фуньданского университета в Шанхае разработала новый тип волокна, способный накапливать энергию и затем заряжать персональные гаджеты и нательные медицинские устройства. Авторы проекта заявили, что 1 кг материала способен хранить до 85,69 Вт·ч энергии. Для сравнения, 228-граммовый iPhone 12 Pro Max обладает аккумулятором на 14 Вт·ч.
В рамках демонстрации создатели материала произвели беспроводную зарядку смартфона от надетой на человека футболки из этого текстиля. Но применяться разработка может не только для создания нательного повербанка. Умная одежда становится трендом: на свет появились носки, которые оценивают технику прыжков своего владельца; купальники, которые напоминают нанести крем от солнца; есть даже штаны для йоги, которые корректируют неправильные позы. В большинстве случаев все подобные устройства питаются от литий-ионных аккумуляторов, которые не гнутся и не работают в воде. Аккумулятор из текстильного волокна представляется серьёзным шагом вперёд и открывает новые возможности для нательных электронных устройств.
Авторы проекта создали литий-ионный аккумулятор в виде волокна, использовав алюминиевый проводник, покрытый оксидами кобальта — он стал анодом, а также покрытый графитом медный проводник — катод. Для предотвращения короткого замыкания между ними установили особое изолирующее покрытие. Далее учёные обнаружили, что при увеличении длины волокна его внутреннее сопротивление уменьшается, после чего выравнивается. Основываясь на этом открытии, они разработали промышленный процесс, который позволяет производить волоконные батареи длиной несколько метров, причём их можно использовать как ткань для одежды.
В серии испытаний данный материал сохранил 90,5 % своей ёмкости после 500 циклов зарядки-разрядки. Он продолжил работать, когда его складывали, мыли в воде и даже пробивали ножом. В одном из экспериментов материал продолжал заряжать iPad, пока по нему проезжал автомобиль массой 1300 кг. Впрочем, заявил глава исследовательской группы Пэн Хуэйшэн (Peng Huisheng), плотность энергии данного материала пока уступает показателям традиционных батарей. Но при достаточном финансировании и технической поддержке массовое производство подобных аккумуляторов может быть запущено в период от 2 до 5 лет.
