Flexível, eletrônicos vestíveis exigem igualmente flexibilidade, fontes de alimentação vestíveis. No jornal Angewandte Chemie , Cientistas chineses introduziram um polieletrólito extraordinariamente extensível e compressível que, em combinação com eletrodos de papel composto de nanotubo de carbono, forma um supercapacitor que pode ser esticado em 1000 por cento em comprimento e comprimido em 50 por cento em espessura com ganho uniforme, não perdendo capacidade.
Supercapacitores preenchem a lacuna entre as baterias, que são meramente dispositivos de armazenamento de energia, e capacitores normais, que liberam e absorvem energia elétrica muito rapidamente, mas não podem armazenar tanta energia. Com sua capacidade de carregar e liberar grandes quantidades de energia elétrica em um tempo muito curto, supercapacitores são preferencialmente usados na frenagem regenerativa, como amortecedores de energia em turbinas eólicas, e, cada vez mais, em produtos eletrônicos de consumo, como laptops e câmeras digitais. Para tornar os supercapacitores adequados para as demandas elétricas futuras, como, por exemplo, wearables e eletrônicos de papel, Chunyi Zhi, da City University of Hong Kong, e seus colegas estão procurando maneiras de dotá-los de flexibilidade mecânica. Isso pode ser alcançado com um novo material eletrolítico:eles desenvolveram um polieletrólito que pode ser esticado em mais de 10 vezes seu comprimento e comprimido até a metade de sua espessura, mantendo a funcionalidade total, sem quebra, rachaduras, ou outro dano ao seu material.
Eletrólitos em supercapacitores são freqüentemente baseados em géis de álcool polivinílico. Para tornar esses géis mecanicamente mais flexíveis, componentes elásticos como borracha ou fibras devem ser adicionados. O novo eletrólito de Zhi é baseado em um princípio diferente:é composto de um hidrogel de poliacrilamida (PAM) reforçado com nanopartículas de sílica funcionalizadas com vinil (VSPNs). Este material é muito extensível graças às ligações cruzadas da nanopartícula de vinil-sílica e altamente condutor graças à natureza do polieletrólito, que incha com água e retém e transfere íons. "Os reticuladores VSNPs servem como buffers de estresse para dissipar energia e homogeneizar a rede PAM. Esses efeitos sinérgicos são responsáveis pela superesticabilidade e compressibilidade intrínseca de nosso supercapacitor, "diz Zhi.
Para montar um supercapacitor de trabalho com este polieletrólito, dois eletrodos de papel composto de nanotubo de carbono idênticos foram pavimentados diretamente em cada lado do filme de polieletrólito pré-esticado. Após o lançamento, um ondulado, estrutura semelhante a acordeão desenvolvida, mostrando surpreendente comportamento eletroquímico. "O desempenho eletroquímico é aprimorado com o aumento da deformação, "os cientistas descobriram. E a tensão era enorme, o supercapacitor sustentou 1000 por cento de alongamento e 50 por cento de compressão em uma capacidade ainda maior ou igual. Essa flexibilidade torna este polieletrólito muito atraente para novos desenvolvimentos, incluindo eletrônicos vestíveis.
