Ein Forschungsteam der Jilin Universität in China hat kürzlich in „Optics Letters“ eine Arbeit veröffentlicht, in der es eine neue Methode zur direkten Herstellung leitfähiger Muster auf pflanzlich gegerbtem Leder mittels Laser vorstellt. Dadurch kann Naturleder in flexible, tragbare Mikro-Superkondensatoren umgewandelt werden. Dieses Verfahren ist schrittweise einfach und kommt ohne komplexe chemische Behandlung aus, was eine bequemere Energiespeicherlösung für tragbare Elektronik bietet.
Der Teamleiter Han Dongdong erklärt: „Mit Hilfe eines Lasers schreiben wir direkt leitfähige Muster auf pflanzlich gegerbtes Leder und stellen so Mikro-Superkondensatoren her, die Energie speichern und elektrische Signale glätten können, um tragbare Elektronik zuverlässiger laufen zu lassen.“ Die Forscher geben an, dass diese Mikro-Superkondensatoren im Vergleich zu herkömmlichen Geräten, die auf synthetische Materialien und mehrstufige Prozesse angewiesen sind, natürliche, hautfreundliche Materialien verwenden und sich für Anwendungen wie Smartwatch-Armbänder, hautnahe Sensoren oder intelligente Kleidung eignen.
In der Studie wählten die Forscher zunächst pflanzlich gegerbtes Leder aus und schrieben dann mit einem CO2-Laser Muster auf die Oberfläche, wodurch es in einem Schritt in leitfähigen Kohlenstoff umgewandelt wurde. Durch Anpassung der Laserparameter konnte das Team die Materialeigenschaften steuern und die Bauteile ohne Reinraum und chemische Reagenzien herstellen. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die laserbehandelte Lederoberfläche leitfähige und poröse Eigenschaften besitzt, die sich für die Energiespeicherung eignen; die entsprechenden Muster blieben nach vielen Lade-Entlade-Zyklen stabil und funktionierten bei einer Frequenz von 60 Hz normal.
Die Forscher demonstrierten auch Anwendungen, bei denen diese Leder-Mikro-Superkondensatoren LEDs und eine elektronische Uhr mit Strom versorgen, und zeigten, dass sie in verschiedene Formen gebracht werden können, ohne die Funktion zu beeinträchtigen. Das Team arbeitet derzeit weiter an der Optimierung der Leistung, Haltbarkeit und Filterfähigkeit der Mikro-Superkondensatoren und erforscht gleichzeitig deren Langzeitstabilität unter Bedingungen wie Schwitzen, Feuchtigkeit und wiederholtem Biegen, um ihre Integration in Systeme wie die tragbare Gesundheitsüberwachung voranzutreiben.
Veröffentlichungsdetails: Autoren: Hao Zhou u.a.; Titel: „Leather gets a power upgrade with laser-written microsupercapacitors“; erschienen in: „Optics Letters“ (2026); Zeitschrifteninfo: Optics Letters.
