Науковці зі Швеції представили унікальну розробку — батарею, що може згинатися, розтягуватися і навіть витримувати сильні механічні навантаження, не втрачаючи при цьому потужності. За словами розробників з Лінчепінзького університету, цей прорив здатен революціонізувати електроніку що носять на тілі, медичні імпланти та робототехніку.
«На дотик як зубна паста»
Ключова особливість нової батареї — її текстура і структура. «Матеріал схожий на зубну пасту», — розповідає Айман Рахманудін, доцент Лінчепінзького університету. 1 2 Батарею можна друкувати на 3D-принтері, надаючи їй довільної форми, що дає змогу інтегрувати її в пристрої нового покоління — зокрема, ті, які кріпляться до тіла або імплантуються всередину.
Це вирішує давню інженерну проблему: звичайні батареї або потужні, або гнучкі. Новинка поєднує обидві властивості завдяки використанню органічних матеріалів, здатних проводити заряд.
Конструкція батареї передбачає повне переосмислення її «начинки». Активні компоненти — аноди й катоди — виготовлено на основі модифікованого лігніну, органічного полімеру та побічного продукту паперової промисловості. Провідники (термінали) створено з нанографіту та срібних нанодротів — матеріалів, які залишаються гнучкими на мікрорівні.
У підсумку батарея нагадує водяну кулю — вона зберігає форму, утримує велику кількість матеріалу, але водночас залишається гнучкою. В експериментах її розтягували до подвоєної довжини, різали та скручували — і навіть після цього вона зберігала 90% ємності.
Потенційні сфери застосування вражають: батарею можна вбудовувати в інсулінові помпи, слухові апарати, кардіостимулятори, електроніку в одязі (e-textiles), а також у «м’яких» роботів, які мають гнучкі частини і плавні рухи.
«Батареї — це найбільший компонент будь-якої електроніки, і зазвичай вони тверді та громіздкі. Але м’яка батарея відкриває зовсім нові дизайнерські можливості», — зазначає Рахманудін.
Поки що розробка працює на напрузі 0,9 В, що нижче за стандартні 1,5 В для побутових батарей. Проте команда шукає нові хімічні сполуки для підвищення цього показника. Крім того, важливо переконатися в нетоксичності матеріалів — адже пристрої з такими батареями можуть тривалий час контактувати з тілом.
Батарею можна перезаряджати до 500 разів без істотної втрати продуктивності. Це робить її не лише зручною, а й довговічною — важливий чинник для медичних та носимих пристроїв.
Щопʼятниці отримуйте найцікавіші статті за тиждень на ваш імейл.
