Модная одежда или gadget? Станет ли скоро наш гардероб «напичкан» электроникой?

Электроника в будущем, по его представлению, будет интегрирована в наш гардероб. «Rаждый день мы носим различные ткани», - говорит Ли (профессор машиностроения). – «Однажды наша трикотажная футболка станет более «функциональной», например, в ней может «разместиться» гибкое устройство хранения энергии (аккумулятор), от которого можно будет подзаряжать тот же мобильный или iPad». Ли помогает воплотить все это в реальность. Он и Лихун Бао в своей статье в журнале Advanced Materials описали, как можно превратить трикотажный материал футболки в источник электрической энергии.

Все началось с обычной футболки из местного дискаунтера, которую Ли и его команда замочили в растворе фторида, затем высушили ее и «запекли» при высокой температуре. Кислорода в печи не было, чтобы футболка просто-напросто не обуглилась и не сгорела.

Инфракрасная спектрография показала, что поверхность волокон ткани преобразовалась из целлюлозы в активный уголь. В то же время материал сохранил свою гибкость, его можно было свернуть не сломав.

По словам Ли, на рынке скоро появятся мобильные телефоны и ноутбуки настолько гибкие, что их можно будет свернуть в трубочку, но для этого нужно решить проблему гибких аккумуляторов.

Как оказалось, некогда обычная хлопковая футболка, стала хранилищем электроэнергии. Используя небольшие образцы ткани как электроды, ученые наглядно показали, что гибкий материал, который Ли со своей группой исследователей нарекли как activated carbon textile, действует как конденсатор. Конденсаторы – это элементы практически каждого электронного прибора на рынке и у них есть способность сохранять электрический заряд. Более того, Ли сообщил, что их материал может действовать как двухслойные конденсаторы, которые также называются супер-конденсаторами, так как они могут иметь особенно высокую плотность хранения энергии.

Ли и Бао пошли еще дальше. Они покрыли некоторые из волокон своей ткани «наноцветками» окиси марганца. Этот нано слой значительно улучшил «производительность» ткани. Он создал стабильный высокопроизводительный конденсатор. Этот гибридный материал, в котором волокна новой ткани на основе активного (активированного) углерода покрыты слоем окиси марганца, в разы более энерго-сохраняющий, чем просто первоначально полученная ткань. Гибридные конденсаторы были очень устойчивые, даже после нескольких тысяч циклов заряда-разряда, производительность не уменьшилась более чем на 5 процентов.

Соединив вместе такие супер-конденсаторы, можно заряжать портативные электронные устройства, такие как сотовый телефон.

Что особенно радует исследователя, так это то, что они смогли сделать производство такого материала (активированного) более безопасным для окружающей среды  и дешевым. До этого производство вовлекало использование масел и химических реагентов, опасных для среды. Процесс был намного более затратный и сложный.