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pte20180403002 Forschung/Technologie, Produkte/Innovationen

Akku-Kleidung: Forscher zeigen Speicher-Faden

Wiederaufladbarer Strickgarn ist wasserfest und elastisch


Garnbatterie: Elastisch und wiederaufladbar (Foto: American Chemical Society)
Garnbatterie: Elastisch und wiederaufladbar (Foto: American Chemical Society)

Hongkong (pte002/03.04.2018/06:05) - Ein Forscherteam unter Leitung der City University of Hong Kong http://cityu.edu.hk hat Strickgarn entwickelt, der für das Herstellen von Kleidung wie Pullovern und Schals geeignet ist und zugleich als Energiespeicher für Strom dient. Der wiederaufladbare Stoff ist dabei sowohl wasserfest als auch elastisch und geschmeidig. Selbst in Stücke geschnitten funktioniert die Garnbatterie noch ohne Einschränkungen.

Wearables brauchen Strom

Während tragbare Gadgets wie Smartwatches schon längst zu unserem Alltag gehören, sieht sich die Wissenschaft mit der Aufgabe konfrontiert, Kleidung zu entwickeln, die einerseits funktional und angenehm zu tragen ist und andererseits Handys und Gadgets mit Strom versorgt. Die chinesischen Wissenschaftler um Forschungsleiter Chunyi Zhi nahmen sich jetzt der Problematik an, dass vorherige Versuche, einen solchen Stoff zu entwickeln, daran scheiterten, dass mit Alkali-Mangan-Zellen verbundener Fibergarn sich zu schnell entlädt und nicht wiederaufladbar ist.

Also entwickelte das Team eine Zink-Ionen-Batterie, die neben den Eigenschaften von Wasserfestigkeit und Flexibilität auch die volle Stromkapazität längerfristig beibehält. Die Gruppe verdrehte Kohlenstoff-Nanoröhren-Fasern zu einem Garn und beschichtete dann ein Stück des Garns mit Zink, um eine Anode zu bilden. Ein anderes Stück wurde mit Magnesiumoxid beschichtet, um eine Kathode zu bilden; beide Stücke wurden in der Folge zu einer Doppelhelix geformt und mit Polyacrylamid-Elektrolyten beschichtet in Silikon eingeschlossen.

Leistungsstarke Textilie

In Labortests des neu geschaffenen Garns erfüllte dieser die Anforderungen in vollem Ausmaß: Das Material konnte verarbeitet werden, die Batterieleistung war stabil und durch die Silikonbeschichtung war es wasserfest. Ebenso stellte es sich als dehnbar heraus und auseinandergeschnitten war jedes Teil des Garns noch in der Lage, eine Smartwatch mit Strom zu versorgen. In einem Test in der Öffentlichkeit erfolgte wenig später die nächste Demonstration des Stoffs, als acht auseinandergeschnittene Teile wieder zusammengefügt wurden und eine elektrolumineszente Panele zum Leuchten brachten.

(Ende)
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