1 мая 2024 , 10:52

Nature: ученые создали гибкие, водонепроницаемые солнечные элементы

Группа исследователей из Центра исследований новых веществ RIKEN и их партнеров достигла впечатляющего успеха в разработке инновационной технологии, способной радикально трансформировать концепцию носимой электроники. Они создали уникальную гибкую, водонепроницаемую органическую фотоэлектрическую пленку, которая позволяет интегрировать солнечные элементы непосредственно в одежду, сохраняя их функциональность даже после воздействия дождя или стирки.

Одним из ключевых прикладных применений этой технологии является создание носимых электронных устройств, которые могут прикрепляться к одежде и использоваться для мониторинга различных показателей, таких как медицинские параметры, без необходимости периодической замены аккумуляторов. Однако обеспечение гидроизоляции пленки без потери ее гибкости представляло собой серьезную технологическую проблему, которую ученым удалось успешно решить.

В ходе проведенных исследований, опубликованных в журнале Nature Communications, им удалось разработать инновационный метод нанесения анодного слоя, например серебряного электрода, непосредственно на активные слои пленки. Это значительно улучшило адгезию между различными компонентами структуры, позволив создать ультратонкую пленку толщиной всего 3 микрометра, сохраняющую свои характеристики даже после воздействия воды и механических нагрузок.

Результаты тестирования продемонстрировали впечатляющие показатели устойчивости разработанной пленки. Так, она сохранила 89% своих характеристик после полного погружения в воду на четыре часа и 96% после многократного растяжения на 30% под водой. Более того, пленка успешно выдержала испытание в стиральной машине.

Этот прорыв в области создания гибких водостойких органических фотоэлектрических материалов открывает широкие перспективы для их практического применения в носимых электронных устройствах. Ученые планируют продолжить развитие данной технологии, чтобы обеспечить стабильность работы изделий в различных условиях эксплуатации, и в конечном итоге создать по-настоящему практичные носимые устройства, использующие энергию солнечных батарей.

Достижение исследовательской группы из RIKEN демонстрирует, как инновации на стыке материаловедения, электроники и текстильной промышленности могут трансформировать сферу носимой электроники, расширяя возможности для разработки интеллектуальных интегрированных систем, способных решать самые разнообразные задачи в повседневной жизни человека.

Народная дипломатия: политика и общество