Zongedreven condensatoren voor flexibele wearables | Grafeen (graphene)
Zongedreven condensatoren voor flexibele wearables

Een technologische doorbraak in het gebied van energieopslag zet de deur open voor een nieuwe generatie van flexibele elektronische apparaten, waaronder prothesen op zonne-energie voor geamputeerden.

In een nieuw artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science, bespreekt een team van ingenieurs van de Universiteit van Glasgow hoe ze lagen van grafeen en polyurethaan aanwenden om een flexibele supercondensator te creëren die energie van de zon kan opwekken en overtollige energie kan opslaan voor later gebruik.

Ze demonstreren de effectiviteit van hun nieuwe materiaal door een reeks apparaten aan te drijven, waaronder een reeks van 84 krachtige LED’s en motoren met een hoog koppel in een prothetische hand die een reeks objecten kan vastpakken.

Het onderzoek naar autonoom aangedreven e-skins en wearables is de nieuwste ontwikkeling van de BEST onderzoeksgroep van de Universiteit van Glasgow, geleid door professor Ravinder Dahiya. BEST staat voor Bendable Electronics and Sensing Technologies.

De aanrakingsgevoelige toplaag die werd ontwikkeld door de BEST onderzoekers is gemaakt van grafeen, een zeer flexibele, transparante supermaterie van koolstoflagen van slechts één atoom dik.

Het zonlicht dat door de toplaag van grafeen stroomt wordt gebruikt om energie te genereren via een onderliggende laag van flexibele fotovoltaïsche cellen. Overtollig vermogen wordt opgeslagen in een supercondensator dat is gemaakt van een grafiet-polyurethaan composiet.

In laboratoriumtests is de supercondensator 15.000 keer bekrachtigd, ontladen en opnieuw aangestuurd, zonder significant verlies van het vermogen om het opgewekte vermogen op te slaan.

De supercondensator van het BEST team kan 2,5 volt leveren, waardoor deze geschikt is voor veel gangbare toepassingen.

Professor Ravinder Dahiya, die dit onderzoek leidde, zei: “Dit is de nieuwste ontwikkeling in een reeks successen die we hebben gehad bij het creëren van flexibele, grafeengebaseerde apparaten die in staat zijn om zichzelf te voeden van zonlicht.

Er is een enorm potentieel voor apparaten zoals protheses, draagbare gezondheidsmonitoren en elektrische voertuigen waarin deze technologie kan geïntegreerd worden. De doorbraken die het team maakte gaan ze nu verder verfijnen en verbeteren.

Het artikel ‘Graphene-Graphite Polyurethane Composites based High-Energy Density Flexible Supercapacitors’, werd gepubliceerd in Advanced Science.

Bron: Universiteit van Glasgow


3D print schaalmodel structuur grafeen