یکی از عوامل مهم بازدارنده در توسعه حسگرهای زیستی پوشیدنی برای کنترل سلامت، نبود منبع برق سبک و بادوام است.
دانشمندان دانشگاه ماساچوست در شهر امهرست به سرپرستی تریشا اندرو روشی را برای ساخت یک سیستم ذخیره شارژ ابداع کرده اند که به آسانی قابل به کارگیری در پارچه است و می توان آن را به روش قلابدوزی بر روی هر لباسی به کار گرفت.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، اندرو می گوید باتری ها یا سایر وسایل قابل شارژ همچنان دارای محدودیت هایی برای استفاده در بیشتر فناوری های پوشیدنی، قابل حمل یا انعطاف پذیر هستند. وزن زیاد، بزرگی و انعطاف ناپذیری بعضی از این محدودیت هاست.
در روش جدید از یک میکرو-ابرخازن استفاده می شود. از ترکیبی از نخ های رسانای پوشش دهی شده با بخار و یک فیلم پلیمری با یک روش دوخت ویژه برای ایجاد یک صفحه توری انعطاف پذیر از الکترودهای موازی و هم راستا در یک زمینه پارچه ای استفاده می شود. محصول به دست آمده یک جسم جامد با قابلیت بالا برای ذخیره شارژ در حد و اندازه خود می باشد. این ابزار همچنین دارای ویژگی های دیگری نیز هست که امکان تولید برق برای حسگرهای زیستی پوشیدنی را فراهم می کند.
هر دستگاه 2mm 2*2 یک میکرو-ابرخازن است که به منزله منبع نیرو برای تراشه می باشد. اندرو شرح می دهد که چه تعداد از این دستگاه ها را می توان بر روی لباس قلابدوزی و مانند چراغ های رشته ای به هم مرتبط کرد تا قابلیت ذخیره سازی به صورت خطی افزایش پیدا کند.
یک تی شرت ساز مدیوم که کنار آن کاملا با این دستگاه ها پوشیده شده قادر است یک تلفن همراه را شارژ کند.
ابداع این روش راه را برای دوخت آسان مدارهای الکترونیکی بر روی لباس های هوشمند خودتامین باز کرده است.
علاوه بر آن فرایند پوشش دهی با بخار پوششی را ایجاد کرده است که در برابر سایش مقاوم بوده و در نتیجه امکان شستشوی لباس با ماشین لباسشویی را فراهم می کند.
ابرخازن ها گزینه مطلوبی برای مدارهای پوشیدنی ذخیره کننده انرژی هستند چون به طور ذاتی دارای چگالی نیروی بالاتری در مقایسه با باتری های می باشند.
لازم به ذکر است که به کارگیری مواد اولیه فعال از نظر الکتروشیمیایی با رسانایی الکتریکی بالا و انتقال سریع یون به پارچه، چالش برانگیز می باشد.
اندرو و همکارانش نشان داده اند که فرایند پوشش دهی با بخار باعث ایجاد فیلم های پلیمری رسانای متخلخل بر روی نخ های تاب دار می شود که به آسانی توسط یون ها متورم شده و در مقایسه با الیاف اکسترود یا رنگرزی شده پیشین، شارژ بیشتری را در واحد طول ذخیره می کنند.
مهندسان نساجی به دلیل مشکلات فنی و هزینه بالا چندان مایل به استفاده از روش رسوب بخار نبوده اند اما محققان نشان داده اند که می توان با هزینه ای مقرون به صرفه از این فناوری در مقیاس های بزرگ تر نیز استفاده کرد.