Elastyczne baterie

Elastyczne baterie dla urządzeń ubieralnych

Elektronika ubieralna byłaby z pewnością bardziej popularna, gdyby nie fakt, że baterie, którymi jest zazwyczaj zasilana mają bardzo tradycyjną formę. Trudno o wygodną np. smart kurtkę, koszulkę czy spodnie do jogi, skoro gdzieś trzeba zmieścić baterię.

Elastyczne baterie, najnowszy pomysł naukowców ze Stanford, mają sprawić, że zyskają sens ubrania faktycznie naszpikowane elektroniką. Fantazji twórców takich ubrań nie będzie już ograniczać problem „gdzie schować baterię?”. Elastyczne baterie wymyślone na Uniwersytecie Stanforda mają jeszcze tę zaletę, że zastosowany jako nośnik energii specjalny polimer jest bezpieczniejszy, przede wszystkim mniej łatwopalny, niż elektrolit stosowany w tradycyjnych bateriach.

Projekt opracowany został przez zespół naukowców pod przewodnictwem inżyniera chemii Zhenana Bao we współpracy ze specjalistą ds. materiałów Yi Cui, którzy połączyli swoje umiejętności, by opracować baterie elastyczną, wytrzymałą oraz rozciągliwą. Szczegóły pomysłu zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications w artykule pt. „Decoupling of mechanical properties and ionic conductivity in supramolecular lithium ion conductors”.

Pojawienie się używalnej elektroniki sprawia, że baterie stosowane są coraz bliżej ludzkiej skóry, a to zwiększa zapotrzebowanie na materiały, które są wytrzymałe, wysoce przewodzące jony i rozciągliwe. Przedstawiamy tu konstrukcję supermorekularną jako skuteczną strategię przezwyciężenia kompromisu pomiędzy wytrzymałością mechaniczną a przewodnictwem jonowym w elektrolicie polimerowym.
Fragm. wprowadzenia do artykułu opublikowanego w Nature Communications.

Zastosowanie tworzyw sztucznych lub polimerów w akumulatorach nie jest niczym nowym. Akumulatory litowo-jonowe wykorzystują właśnie polimery jako elektrolity. Do tej pory jednak elektrolity polimerowe miały postać żelu, co groziło ich wyciekiem i  np. samozapłonem.

Aby uniknąć takiego ryzyka, badacze ze Stanford opracowali polimer, który jest elastycznym ciałem stałym, mimo zmiany struktury przenoszącym ładunek elektryczny między biegunami akumulatora. W testach laboratoryjnych eksperymentalna bateria utrzymywała stałą moc wyjściową nawet po ściśnięciu, złożeniu i prawie dwukrotnym rozciągnięciu.

Reklama

Wydajność prototypu na razie daleka jest od ideału. Opracowana przez naukowców elastyczna bateria przechowuje o połowę mniej energii niż jej tradycyjny odpowiednik, ale zespół pracuje nad zwiększeniem gęstości energii rozciągliwego akumulatora i większymi wersjami baterii. Podstawowym zastosowaniem takiej baterii byłoby zasilanie m.in. rozciągliwych czujników przylegających do skóry, monitorujących np. tętno czy poziom kortyzolu w wydzielanym pocie, nad którymi, w ramach projektu BodyNet pracuje nie kto inny jak wspomniany wcześniej inżynier chemii Zhenan Bao. | CHIP

WARTO PRZECZYTAĆ:

Google i Levi’s wyprodukowały pierwszą kurtkę „smart”

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.