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Wearable Akku-Kleidung: Wiederaufladbarer Faden ist wasserfest und elastisch

Margit Kuther

Ein Forscherteam hat Strickgarn entwickelt, das für das Herstellen von Kleidung wie Pullover und Schals geeignet ist und zugleich als Energiespeicher für Strom dient.

Garnbatterie: Akkukleidung, elastisch und wiederaufladbar
Garnbatterie: Akkukleidung, elastisch und wiederaufladbar
(Bild: American Chemical Society)

Forschern unter Leitung der City University of Hong Kong ist es gelungen, Fasern für einen wiederaufladbaren Stoff zu entwickeln, der sowohl wasserfest als auch elastisch und geschmeidig ist. Selbst in Stücke geschnitten funktioniert die Garnbatterie noch ohne Einschränkungen, wie pressetext berichtet.

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.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Partnerportal Elektronikpraxis.de.

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