Secondo un team internazionale di ricercatori, guidato da Huanyu “Larry” Cheng, docente di Career Development presso il Dipartimento di Scienza e meccanica dell’ingegneria del Penn State, potrebbe essere possibile realizzare dei microsupercondensatori estensibili in grado di raccogliere energia dalla respirazione umana e dal movimento per l’utilizzo in dispositivi sanitari indossabili. Il team di ricerca, che comprende membri della Penn State University, della Minjiang University e della Nanjing University, entrambe in Cina, ha recentemente pubblicato i suoi risultati sulla rivista Nano Energy.
Il futuro dei dispositivi indossabili sta nei microsupercondensatori
Secondo il professor Cheng, le versioni attuali delle batterie e dei supercondensatori che alimentano i dispositivi sanitari e diagnostici indossabili ed estensibili hanno molti difetti, tra cui la bassa densità di energia e la limitata estensibilità. Il professor Cheng spiega che si tratta di qualcosa di molto diverso da quello su cui il team aveva lavorato in precedenza, ma è una parte vitale del progetto, e aggiunge che il team tende a concentrarsi sullo sviluppo dei sensori nei dispositivi indossabili. Lo studioso precisa che, mentre il team lavora sui sensori di gas e su altri dispositivi indossabili, deve sempre aver cura di combinare questi dispositivi con una batteria per garantirne l’alimentazione. L’uso di microsupercondensatori consentirebbe di autoalimentare il sensore senza bisogno di una batteria.
I microsupercondensatori hanno un ingombro ridotto, un’elevata densità di potenza e la capacità di effettuare cicli di carica e scarica rapidamente. Tuttavia, secondo Cheng, se fabbricati per dispositivi indossabili, i microsupercondensatori convenzionali possiedono una geometria impilata “a sandwich” che mostra una scarsa flessibilità, una distanza di diffusione degli ioni lunga e un complesso processo di integrazione. Questo ha portato gli scienziati a studiare architetture di dispositivi e processi di integrazione alternativi per incentivare l’uso dei microsupercondensatori nei dispositivi indossabili. I ricercatori hanno scoperto che la disposizione delle celle dei microsupercondensatori in una disposizione a serpentina permette alla configurazione di allungarsi e piegarsi, riducendo al contempo la deformazione dei microsupercondensatori.
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