Öntöltő okoskabát, nanoszövetből

A Matflexend nevű európai kutatási projekt berlini laborjában azon dolgoznak, hogyan lehet a mozgás energiáját a testen viselhető okoskütyük működéséhez szükséges energiává alakítani. Ehhez többféle nanoszövetet, úgynevezett energia-gyűjtőket használtak fel, amelyek áramot termelnek például a láb mozgásából.

• Kis erőhatásokkal és alacsony frekvenciával dolgozunk – magyarázta a fejlesztés fő tényezőit Robert Hahn, a projekt koordinátora. – Olyan energiabegyűjtőket kellett találni, amelyek ilyen kondíciókkal is alkalmasak a feladatra.

Az energiát későbbi felhasználásra tárolni kell. A kutatócsoport ezért apró, hajlékony és tartós akkumulátorokat készített, amelyeket be lehet építeni a szövetbe.

• Az akkumulátor-elektródákba is be kellett építeni a nanoanyagokat, mert óriási teljesítménysűrűség-növekedést lehet így elérni, még kis méretű rendszerekben is – folytatta Hahn. – Ugyanakkor óvatosan kell ezeket legyártani, hogy a nem kívánt tömörödést elkerüljük. Vagyis a legfontosabb feladatunk az volt, hogy sikeresen nyomtassuk ki ezeket a nanoanyagokat.

Az akkumulátorok és az energiabegyűjtő egységek többek között nanorostokból és kerámia nanorészecskékből állnak össze. Rendkívül alapos minőségellenzőrzés szükséges ahhoz, hogy a felhasznált anyagok végül biztonságosan és hatékonyan képesek legyenek energiát termelni és tárolni.

• A töltési periódus és az energia leadás során a lítium-ion akkumulátorokban ellentétes folyamatok zajlanak, a líthium-ionok először beiktatódnak a kristályszerkezetbe, majd kiválnak onnan – magyarázta az Euronewsnak Katrin Höpfner vegyész. – Ez csak egy adott kristályszerkezetnél működik, ezért nagyon fontos, hogy különlegesen tiszta kristályrácsot állítsunk elő.

A végső cél olyan mikro-elektronikus alkatrészek előállítása, amelyeket könnyedén be lehet építeni a ruhaszövetbe.

• A legfőbb kihívást az jelenti, hogy az elektronikának hajlékonynak és nyújthatónak kell lennie, ehhez pedig rugalmas, hajlékony akkumulátor kell ahhoz, hogy az egész rendszer megőrizze szövetszerű jellegét – mondta el riporterünknek Malte von Krshiwoblozki, mérnök.

A tudósok becslése szerint öt évbe telhet, amíg a kísérletekből piacra dobható termék lesz.

• Az akkumulátornál nem találtunk fel semmi újat, már létező anyagokat használtunk, viszont a miniatürizálásban sokat léptünk előre – mondta Hahn. – Azt látjuk, hogy a gyógyításban számos területen felhasználható lesz az új technológia.

Euronews