Идея, использованная командой исследователей из Технологического института
штата Джорджия (США) под руководством профессора Чжун Линь Вана, основана на
принципе ионистора (суперконденсатора). Это устройство способно накапливать
энергию и служить источником питания. Оно выгодно отличается от привычных
батарей — в частности, высокой эффективностью и быстрой подзарядкой с
возможностью перезаряжать его едва ли не бесконечно. Правда, у него
сравнительно небольшой срок службы.
В данном случае ионистор был сконструирован при помощи особым образом
расположенных нанопроводов из оксида цинка, вшитых в обычную ткань. Эти
миниатюрные проводки были «выращены» на проводах большего размера из очищенного
пластика, а также на кевларе. Затем провода обернули кевларом и погрузили в
жидкий гель-электролит, необходимый для передачи заряда. Из получившегося
материала можно формировать нити и вшивать их в ткань. Дополнительные оболочки
из золота или оксидов марганца увеличивают ёмкость получившихся источников
питания.
Выбор в пользу оксида цинка как основы для ионистора сделан неслучайно: это
вещество взаимодействует с другими материалами при относительно невысокой
температуре (до 100 ˚С) и к тому же безопасно для человека и окружающей
среды.
Ранее команда профессора Вана разработала наногенераторы, которые могут
также вшиваться в одежду и возбуждать напряжение в нитях-проводках. Это
происходит под действием пьезоэлектрического эффекта, который возникает от
ударов сердца, звука шагов человека или даже от лёгкого ветерка.