p (Phys.org) —Embora tenha havido muita pesquisa ultimamente sobre o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos flexíveis que podem ser integrados em roupas, copos, relógios, e até mesmo a pele, o fator limitante dessa tecnologia é a bateria. Embora baterias flexíveis feitas de nanotubos de carbono e grafeno tenham sido desenvolvidas recentemente, eles ainda enfrentam obstáculos devido aos seus problemas de alta resistência e escalabilidade. p Agora em um novo estudo, os pesquisadores revisaram completamente os principais componentes de uma bateria típica, usando novos materiais que fornecem desempenho superior em condições extremas de dobramento em comparação com baterias recarregáveis ​​flexíveis feitas de nanomateriais de carbono.

p Em última análise, tal bateria têxtil pode ser fixada em roupas ou embutida entre as camadas tecidas do tecido de roupas. Forneceria a energia para dispositivos eletrônicos vestíveis que cumprem as funções dos telefones inteligentes de hoje, desde assistir a vídeos até tirar fotos e usar as redes sociais.

p Os pesquisadores, liderado por Taek-Soo Kim, Jung-Yong Lee, e Jang Wook Choi no KAIST Institute NanoCentury do Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) em Daejeon, Coreia do Sul, publicaram seu artigo sobre a nova bateria vestível em uma edição recente da Nano Letras .

p Assim como o fator limitante da eletrônica flexível é a bateria, os fatores limitantes das baterias flexíveis são os eletrodos, colecionador atual, e outros componentes principais da bateria que são tradicionalmente feitos de materiais rígidos.

p Em vez de usar nanomateriais de carbono para esses componentes-chave, os pesquisadores aqui investigaram uma ampla gama de candidatos a materiais de bateria não convencionais. Eles finalmente decidiram usar fios de poliéster como substrato têxtil, que eles revestiram com níquel como o coletor de corrente. O revestimento de níquel foi então revestido com poliuretano para formar os eletrodos, junto com o fichário e o separador, que suportam os eletrodos.

p "O maior significado do nosso trabalho é que a capacidade de uso das baterias de íon de lítio torna-se facilitada pela construção dos conjuntos da bateria com o mesmo material das roupas da mãe, têxtil, "Choi disse Phys.org . "Remodelar o sistema de bateria, envolvendo os materiais dos aplicativos-alvo aos quais as baterias estão conectadas, é uma ideia-chave no trabalho atual."

p Juntos, esses materiais criam uma bateria de alto desempenho e excelente flexibilidade. Em termos de desempenho, o revestimento de níquel dá à bateria uma resistência muito pequena que é várias ordens de magnitude menor do que a dos nanomateriais de carbono, e semelhante ao do alumínio usado em baterias convencionais (inflexíveis).

p Os pesquisadores demonstraram o bom desempenho da bateria em condições de dobramento construindo um instrumento de dobramento feito em casa que dobra a bateria a cada 1,5 cm em um raio de dobramento fortemente comprimido de 0,65 mm - um grau de dobramento mais extremo do que o usado para testar a maioria dos outros baterias têxteis. No entanto, a nova bateria mostra isso, após 5500 ciclos profundos de dobramento-desdobramento, ele retém 91,8% de sua capacidade original. (A capacidade desta bateria é de 13 mAh, mas pode ser melhorado para 85 mAh usando um método diferente de tecer o fio de poliéster, e os pesquisadores esperam mais melhorias no futuro.)

p Além dessas propriedades atraentes, os pesquisadores também demonstraram que as células solares de polímero flexível podem ser integradas à bateria têxtil e usadas para recarregar a bateria enquanto ela está sendo usada, eliminando a necessidade de conectar a bateria (e sua camisa ou relógio, etc.) a uma tomada elétrica sempre que for necessário recarregá-la. Os pesquisadores escrevem que o sistema de carregamento solar é decente, e demonstrar que uma bateria têxtil totalmente carregada com energia solar pode acender nove LEDs, cada um dos quais tem um consumo de energia de 0,042 W.

p Geral, a nova bateria têxtil mostra que o componente de armazenamento de energia de eletrônicos vestíveis está alcançando outros componentes, trazendo eletrônicos vestíveis um passo mais perto da realidade.

p "Precisamos de mais ajustes nas propriedades da bateria em vários aspectos (densidade de energia, tensão operacional, etc.) dependendo dos aplicativos de destino, "Choi disse." A comunicação com a indústria que lida com aplicativos finais está indo nesta direção. " p © 2013 Phys.org. Todos os direitos reservados.