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  • Flexível, supercapacitores vestíveis com base em nanocompósitos de nanocompósitos porosos
    p Crédito:Angewandte Chemie

    p Os vestidos de noite com LEDs entrelaçados podem parecer extravagantes, mas as fontes de luz precisam de uma fonte de alimentação constante de dispositivos que também podem ser vestidos, durável, e leve. Cientistas chineses fabricaram eletrodos fibrosos para dispositivos vestíveis que são flexíveis e se destacam por sua alta densidade de energia. A chave para a preparação do material do eletrodo era uma tecnologia microfluídica, como mostrado no jornal Angewandte Chemie . p Vestidos que emitem luz cintilante de centenas de pequenos LEDs podem criar efeitos atraentes em salões de baile ou em desfiles de moda. Mas eletrônicos vestíveis também podem significar sensores integrados em têxteis funcionais para monitorar, por exemplo, evaporação da água ou mudanças de temperatura. Os sistemas de armazenamento de energia que alimentam esses dispositivos vestíveis devem combinar deformabilidade com alta capacidade e durabilidade. Contudo, eletrodos deformáveis ​​frequentemente falham em operação de longo prazo, e sua capacidade é inferior à de outros dispositivos de armazenamento de energia de última geração.

    p Os materiais do eletrodo geralmente se beneficiam de um equilíbrio fino de porosidade, condutividade, e atividade eletroquímica. Cientistas de materiais Su Chen, Guan Wu, e suas equipes da Nanjing Tech University, China, analisaram mais profundamente as demandas de materiais por eletrodos flexíveis e desenvolveram um material híbrido poroso sintetizado a partir de dois nanomateriais de carbono e uma estrutura metal-orgânica. Os nanocarbonos forneceram a grande área de superfície e excelente condutividade elétrica, e a estrutura metal-orgânica deu a estrutura porosa e a atividade eletroquímica.

    p Para tornar os materiais do eletrodo flexíveis para aplicações vestíveis, as estruturas de carbono micro-mesoporosas foram fiadas em fibras com uma resina termoplástica usando uma máquina de sopro inovadora. As fibras resultantes foram prensadas em tecidos e montadas em supercapacitores, embora tenha sido descoberto que outra rodada de revestimento com as estruturas de carbono micro-mesoporosas melhorou ainda mais o desempenho do eletrodo.

    p Os supercondensadores feitos a partir desses eletrodos não eram apenas deformáveis, mas eles também podem abrigar densidades de energia mais altas e capacitâncias específicas maiores do que dispositivos comparáveis. Eles estavam estáveis ​​e suportaram mais de 10, 000 ciclos de carga-descarga. Os cientistas também os testaram em aplicações práticas, como troca inteligente de cores de LEDs em vestidos e alimentação controlada por células solares de dispositivos eletrônicos integrados em roupas funcionais.

    p Os autores apontaram que a síntese baseada em gotículas microfluídicas foi a chave para melhorar o desempenho dos materiais do eletrodo para eletrônicos vestíveis. Era tudo sobre como ajustar a nanoestrutura porosa perfeita, eles discutiram.


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