(Phys.org) —Een display van een mobiele telefoon voor de mouw van je jas, ECG-sondes voor uw trainingskleding - er is veel vraag naar draagbare elektronica. Om textiel met ingebouwde elektronica voor langere tijd te laten functioneren, alle componenten moeten flexibel en rekbaar zijn. In het journaal Angewandte Chemie , Chinese onderzoekers hebben nu een nieuw type supercondensator geïntroduceerd die aan deze eis voldoet. De componenten zijn vezelvormig en gebaseerd op koolstofnanobuisjes.

Voor elektronische apparaten die in textiel of plastic films moeten worden verwerkt, hun componenten moeten rekbaar zijn. Dit geldt voor leds, zonnepanelen, transistoren, circuits, en batterijen, evenals voor de supercondensatoren die vaak worden gebruikt voor statisch willekeurig toegankelijk geheugen (SRAM). SRAM wordt vaak gebruikt als cache in processors of voor lokale opslag op chips, evenals in apparaten die hun gegevens gedurende meerdere jaren moeten behouden zonder stroombron.

Eerdere rekbare elektronische componenten zijn over het algemeen geproduceerd in een conventioneel vlak formaat, die een belemmering vormde voor hun verdere ontwikkeling voor gebruik in kleine, lichtgewicht, draagbare elektronica. De eerste pogingen om supercondensatoren in de vorm van draden of vezels te produceren, leverden flexibele, maar niet rekbare componenten op. Echter, rekbaarheid is een vereiste eigenschap voor een aantal toepassingen. Bijvoorbeeld, elektronisch textiel zou gemakkelijk scheuren als het niet rekbaar was.

Een team onder leiding van Huisheng Peng van de Fudan University heeft nu een nieuwe familie van zeer rekbare, vezelvormig, krachtige supercondensatoren. De apparaten zijn gemaakt door een wikkelproces met een elastische vezel in de kern. De vezel is gecoat met een elektrolytgel en er is een dunne laag koolstofnanobuisjes omheen gewikkeld als een vel papier. Dit wordt gevolgd door een tweede laag elektrolytgel, nog een laag koolstof nanobuisomslag, en een laatste laag elektrolytgel.

De delicate "platen" van koolstofnanobuisjes worden geproduceerd door chemische dampafzetting en een spinproces. In de vellen die deze methode oplevert, de kleine buisjes zijn parallel uitgelijnd. Dit soort lagen vertonen een opmerkelijke combinatie van eigenschappen:ze zijn zeer flexibel, scheurvast, geleidend, en thermisch en mechanisch stabiel. In de wondvezels, de twee lagen koolstofnanobuisjes fungeren als elektroden. De elektrolytgel scheidt de elektroden van elkaar terwijl de nanobuisjes tijdens het uitrekken worden gestabiliseerd, zodat hun uitlijning behouden blijft. Dit resulteert in supercondensatorvezels met een hoge capaciteit die behouden blijft na vele rekcycli.