(Phys.org) -- Door de jaren heen, de telefoon is mobiel geworden, van het huis naar de auto naar de zak. Xiaodong Li van de Universiteit van South Carolina voorziet een nog verdere integratie van de mobiele telefoon - en zowat elke elektronische gadget, wat dat betreft - in ons leven.

Hij ziet een toekomst waarin elektronica deel uitmaakt van onze garderobe.

"We dragen elke dag stof, " zei Li, hoogleraar werktuigbouwkunde aan het USC. "Op een dag zouden onze katoenen T-shirts meer functies kunnen hebben; een flexibel energieopslagapparaat dat je mobiele telefoon of je iPad kan opladen."

Li helpt de visie werkelijkheid te maken. Hij en postdoctoraal medewerker Lihong Bao hebben zojuist in het tijdschrift gerapporteerd: Geavanceerde materialen hoe je van het materiaal in een katoenen T-shirt een elektrische energiebron maakt.

Beginnend met een T-shirt van een lokale discountwinkel, Li's team heeft het geweekt in een oplossing van fluoride, droogde het en bakte het op hoge temperatuur. Ze sloten zuurstof in de oven uit om te voorkomen dat het materiaal zou verkolen of simpelweg zou verbranden.

De oppervlakken van de resulterende vezels in het weefsel bleken met infraroodspectroscopie te zijn omgezet van cellulose in actieve kool. Toch behield het materiaal flexibiliteit; het kan worden opgevouwen zonder te breken.

"We zullen binnenkort oprolbare mobiele telefoons en laptops op de markt zien, " zei Li. "Maar om dit mogelijk te maken is een flexibel energieopslagapparaat nodig."

Het eens katoenen T-shirt bleek een opslagplaats voor elektriciteit te zijn. Door kleine stukjes stof als elektrode te gebruiken, toonden de onderzoekers aan dat het flexibele materiaal, wat Li's team actieve koolstoftextiel noemt, werkt als een condensator. Condensatoren zijn componenten van bijna elk elektronisch apparaat op de markt, en ze hebben de mogelijkheid om elektrische lading op te slaan.

Bovendien, Li meldt dat textiel met actieve koolstof werkt als dubbellaagse condensatoren, die ook supercondensatoren worden genoemd omdat ze bijzonder hoge energieopslagdichtheden kunnen hebben.

Maar Li en Bao gingen nog verder dan dat. Vervolgens bedekten ze de afzonderlijke vezels in het actieve kooltextiel met "nanobloemen" van mangaanoxide. Slechts een nanometer dik, deze laag mangaanoxide verbeterde de elektrodeprestaties van het weefsel aanzienlijk. “Hierdoor ontstond een stabiele, krachtige supercondensator, " zei Li.

Deze hybride stof, waarbij de actieve kooltextielvezels zijn gecoat met nanogestructureerd mangaanoxide, verbeterde het vermogen om energie op te slaan buiten het actieve kooltextiel alleen. De hybride supercondensatoren waren veerkrachtig:zelfs na duizenden laad-ontlaadcycli, de prestaties namen niet meer dan 5 procent af.

"Door deze supercondensatoren op te stapelen, we moeten draagbare elektronische apparaten kunnen opladen, zoals mobiele telefoons, ' zei Li.

Li is bijzonder verheugd over de manier waarop actieve koolstofvezels gewoonlijk worden verkregen. "Eerdere methoden gebruikten olie of milieuonvriendelijke chemicaliën als uitgangsmateriaal, " zei hij. "Die processen zijn gecompliceerd en produceren schadelijke bijproducten. Onze methode is een zeer goedkope, groen proces."