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Les piles à combustible en coton pourraient alimenter les portables
Les scientifiques de l'Université de Soochow ont transformé l'humble fil de coton en piles à combustible de méthanol haute performance qui se plient, fléchissent et même fonctionnent lorsqu'ils sont coupés en deux - offrant une source d'alimentation résiliante et de réévolution rapide pour les portables de nouvelle génération et les textiles intelligents.
Le fil de coton pourrait bientôt devenir l'épine dorsale des futurs systèmes d'alimentation portable.Les chercheurs de l'Université de Soochow ont développé des piles à combustible à méthanol direct en forme de fibre (FDMFC) qui maintiennent des performances élevées même après avoir été plié 2000 fois, coupées en deux ou trempées dans l'eau.L'étude, publiée dans Nature Materials, marque une percée dans le stockage flexible d'énergie, avec des implications pour l'électronique qui doivent se plier, fléchir et survivre aux usures quotidiennes.
Contrairement aux batteries conventionnelles qui reposent sur des boîtiers rigides, ces «Gels» à base de coton créent leur propre pression interne.Les fibres de coton gonflent naturellement à l'intérieur d'une matrice de gel, appuyant étroitement les composants des piles à combustible sans avoir besoin de boîtiers volumineux.Cette stratégie de pression adaptative permet aux piles à combustible de rester légères, coupées, résistantes à l'eau et rapides à faire le plein, ne requiant qu'une minute pour se recharger.
Pour l'industrie des textiles portables et intelligents croissants, une telle résilience pourrait changer la donne.L'électronique flexible - des capteurs médicaux pliables aux gadgets de consommation pliables - requérir des sources d'énergie compactes et durables.Les solutions existantes comme les cellules solaires et les supercondensateurs sont souvent absents en raison de la dépendance à la lumière ou de la recharge lente.Les piles à combustible, avec leur densité d'énergie élevée et leur ravitaillement rapide, offrent une alternative convaincante, mais jusqu'à présent, des versions flexibles ont lutté avec des fuites, des problèmes d'étanchéité et une mauvaise durabilité.
L'équipe a résolu ces défis en intégrant le fil de coton dans un gel à UV, puis en superposant des membranes enrobées de catalyseur autour du noyau des fibres.Le résultat: les piles à combustible qui ont maintenu 94,7% de leur puissance après 1 500 courants et un fonctionnement continu dans des conditions extrêmes allant de -22 ° C à 70 ° C.Ils ont atteint des densités de puissance de pointe de 27,3 MW / cm² à 60 ° C, sans perte de tension après 100 cycles de charge-décharge.
Les tests de performance ont poussé les cellules plus loin - à travers les pulvérisations d'eau, les pénétrations de bâtons en bois et les cycles de flexion répétés - mais les appareils ont continué à fonctionner.Leur conception modulaire en forme de fibre suggère également l'évolutivité, de l'alimentation des vêtements intelligents aux plus grands systèmes énergétiques.S'ils sont largement adoptés, les piles à combustible à base de coton pourraient inaugurer une nouvelle ère d'énergie sûre, flexible et durable pour l'industrie de l'électronique, ce qui saisit l'humble fil sous les projecteurs de l'innovation de haute technologie.