第一個全3D打印的超級電容器腕帶,可以隨時隨地給手機快充 文字

36氪於 26/10/2017 發表 收藏文章
有沒有過這樣的經歷,剛準備出門,不巧,手機電量有點尷尬,可是既不想等着手機充好電,也不想兜裏揣個充電寶鼓鼓囊囊的。然後只能跨個包,包裏揣着個充電寶,一點不符合輕裝簡行説走就走的作風。

所以,一個足夠小又方便攜帶的充電器,就會很實用。這種情況下,可穿戴設備就是一個很自然就能想到的方向。

比如説手環。


倫敦布魯內爾大學的研究人員就做了一個這樣的手環。這是利用3D打印技術做成的一種柔性超級電容器。

該項目是由布魯內爾大學的清潔電子研究小組(Cleaner Electronics Research Group)進行的。該研究小組稱,這是第一次通過單一的連續過程生產一個柔性的超級電容器。這項成果的論文已經發布在Materials Science and Engineering journal上面。

這種超級電容器能夠在表面儲存相對少量的能量,它們能夠快速、清潔地進行充電,而不需要內部的化學反應。

來自清潔電子研究小組的Milad Areir説:“這是第一次使用3D打印來一個柔性超級電容器的全部組件。最流行的製作方法是絲網印刷,但你不能在硅膠上打印超級電容器的框架。”

因此,他們使用了一種開創性的方法:使用了一種開源3D打印機,這種3D打印機可以用三到四種注射器,將一種特殊的電解質粘在膠水和硅樹脂之間。這些不同的層會在中央超級電容器周圍凝固,從而形成一個腕帶。


3D打印技術可以一次中打印出幾個腕帶,可以在蜂窩模式下進行打印,從而節省時間和材料,來降低成本。


之前,研究人員通過3D打印技術製造柔性超級電容器,過程往往是多階段的,採用多台機器,並使用昂貴的選擇性激光熔解技術。

相比之下,上述的這種3D打印技術要容易得多,可以使用相對便宜的日常用品和材料。未來,如果你有3D打印機的話,很可能也可以自己生產這樣的柔性超級電容器腕帶。

Areir説:“將來它會被用來給手機充電。”如果你手機電池沒電了,就可以把手機插到腕帶上,作為一個臨時的充電器,提供足夠的能量直到下一個充電點。


這種柔性電容器的突出特點在於採用3D打印,材料便宜,並且形態上很方便攜帶,在充電之外還可以作為一個漂亮的手環裝飾。

相比之下,美國喬治理工大學和韓國大學近期公佈的一種紙質超級電容器,則在儲能上具備更強大的性能。與電池相比,超級電容器的優點是高功率密度,可以短時間釋放大量電力,但是能量密度低,不能長時間充電。想要將電容作為儲能設備,其低能量密度是最大的限制。

兩校的研究人員使用金屬納米粒子,大大提升了能量密度,而且摺疊數千次也不影響導電率,總體性能上來説,達到迄今已知的紡織品超級電容器的最佳。

如果以上兩種超級電容器的優點,可以結合到一起,一來像平常使用的手環那樣方便攜帶,另一方面又可以使用較長的時間,既實用又美觀,那就再好不過了。


資料來源:36Kr

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