به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، برخی از وسایل الکترونیکی میتوانند در محصولات پوشیدنی، تجهیزات پزشکی و روباتهای نرم استفاده شده، خم شوند، پیچ خورده و کشیده شوند. در حالی که مدارهای این دستگاهها بهطور فزایندهای قابل انعطاف شدهاند، باتریها و ابرخازنهایی که آنها را تغذیه میکنند هنوز سفت هستند.
به تازگی محققان در نشریه Nano Letters یک ابرخازن انعطافپذیر با الکترودهای ساخته شده از کاربید تیتانیوم چیندار، نوعی نانومواد MXene، را گزارش کردهاند که توانایی ذخیره و انتشار بارهای الکترونیکی را پس از کششهای مکرر حفظ کرده است.
یکی از چالشهای اصلی تجهیزات الکترونیکی قابل انعطاف این است که باید بر ماهیت سفت و انعطافناپذیر اجزای ذخیره انرژی، باتریها و ابرخازنها غلبه کرد. ابرخازنهایی که از الکترودهای ساخته شده از کاربیدهای فلزی انتقالی، کربننیتریدها یا نیتریدها، به نام MXenes استفاده میکنند، دارای خواص الکتریکی مطلوبی برای دستگاههای قابل انعطاف و قابل حملنها این فیلم را روی قطعهای از الاستومر اکریلیک از پیش کشیده قرار دادند که ۸۰۰ درصد اندازه اولیه آن بود. هنگامیکه محققان این پلیمر را آزاد کردند، به حالت اولیه خود درآمد و نانوصفحات چسبیده در چین و چروکهایی شبیه آکاردئون مچاله شدند.
در آزمایشهای اولیه، این تیم تحقیقاتی دریافتند بهترین الکترود از یک فیلم با ضخامت ۳ میکرومتر ساخته شده است که میتواند بدون آسیبدیدگی و بدون تغییر در توانایی ذخیره بار الکتریکی، بهطور مکرر کشیده و شل شود. محققان از این ماده برای ساختن یک ابرخازن با ساندویچ کردن یک الکترولیت ژل پلی وینیل (الکل) اسید سولفوریک بین یک جفت الکترود کاربید تیتانیوم قابل کشش استفاده کردند.