تی‌شرت‌هایی با قابلیت ذخیره انرژی

پژوهشگران موفق به تولید خازن‌هایی انعطاف‌پذیر شده‌اند. برای این کار منسوجات پنبه‌ای در دمای بالا تحت شرایط کنترل شده‌ای قرار می‌گیرد. سپس روی الیاف آن پوششی از جنس اکسید منگنز قرار داده می‌شود. با این کار می‌توان تی‌شرت‌هایی با قابلیت ذخیره انرژی تولید کرد.

طی سال‌های اخیر تلفن‌ها توسعه یافته و تلفن‌های همراه متولد شده‌اند به‌طوری که در خانه‌ها، خودروها و در جیب شما می‌توان آنها را مشاهده کرد. زادونگ لی از دانشگاه کارولینای جنوبی به فکر توسعه بیشتر تلفن‌های همراه است. او به آینده به شکلی نگاه می‌کند که بتوان ادوات الکترونیکی را وارد کمد لباس‌ها کرد. او می‌گوید تی‌شرت‌های نخی می‌تواند عملکردهای متعددی داشته باشد. برای مثال این تی‌شرت می‌تواند انرژی را در خود ذخیره کرده و با استفاده از آن آی پاد یا تلفن همراه را شارژ کرد.

او برای تحقق این رویا گام موثری برداشته است. لی و همکارش لیهونگ باو نشان دادند که چگونه می‌توان نخ مورد استفاده در تی‌شرت را به منبع جریان الکتریسیته تبدیل کرد، آنها نتایج کار خود را در نشریه journal Advanced Materials به چاپ رساندند.

برای شروع کار آنها یک تی‌شرت از بازار خریداری کردند سپس آن را در یک محلول فلوراید غوطه‌ور کرده پس از خشک کردن در دمای بالا پختند. در فرآیند پختن، اکسیژن را از آون خارج کردند تا با این کار تی‌شرت را در برابر سوختن محافظت کنند.

این گروه، رشته‌های موجود در تی‌شرت را با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز بررسی کرده تا مطمئن شوند که سلولز موجود در آن به کربن فعال تبدیل شده است. البته هنوز تی‌شرت حالت انعطاف‌پذیری خود را داراست به‌طوری که می‌توان آن را خم کرد بدون این که شکستگی در آن اتفاق افتد.

لی می‌گوید به‌زودی ما شاهد تلفن‌های همراه و کامپیوترهایی خواهیم بود که می‌توان آنها را به‌صورت رول در آورد. اما برای این کار باید بتوان ادوات ذخیره انرژی انعطاف‌پذیر تولید کرد. پیش از این ثابت شده بود که پنبه می‌تواند الکتریسیته را در خود نگه دارد. این گروه تحقیقاتی با استفاده از ترکیب الیاف مختلف به‌عنوان الکترود، نشان دادند که این مواد انعطاف‌پذیر که از جنس کربن فعال است می‌تواند مانند یک خازن عمل کند. خازن‌ها قطعاتی‌اند که در دستگاه‌های الکترونیکی وجود داشته و می‌توانند بار الکتریکی را در خود ذخیره کنند.

لی معتقد است کربن فعال مانند خازن‌های دولایه الکتریکی عمل می‌کند که به ابرخازن شهرت دارند این ابرخازن‌ها می‌توانند دانسیته بار بسیار بالایی را در خود ذخیره کنند. این گروه تحقیقاتی سطح الیاف کربنی را با استفاده از نانوساختارهای اکسید منگنز پوشش دادند. این لایه‌های نانومقیاس عملکرد الکترود را بهبود دادند. با این کار یک ابرخازن بسیار پایدار ایجاد شد.