Нова батерия може да се разтегли до 300% от размера си и все пак да осигурява мощност. Изображение чрез Nature Communications / Xu et. Ал.
Най-големите световни технологични компании изведнъж изглеждат свити на една цел: да твърдят, че контролират екраните и компютрите, които смятат, че ще носим в близко бъдеще. Наскоро Google направи вълни, като нае „изследователи“, за да изпробват новата си технология за смартфони, монтирана в очила (подходящо наречена „Google Glass“), докато неотдавнашният патент на Apple за извит стъклен компютъризиран часовник спечели широко внимание в технологичните среди.
Мнозина обаче отбелязват, че едно от най-големите ограничения за носените технологии е трайността - трудно е да се изгради малък, мощен компютър, способен да издържи на строгостта, наложена от ежедневното износване.
Част от този дългогодишен проблем може да бъде решен чрез технология, обявена вчера в списанието Nature Communications : тънка, разтеглива, гъвкава батерия, която може да осигури мощност, докато се издърпва до 300 процента от първоначалния си размер, а след това се свива обратно без никакви щети. Устройството, разработено от екип от изследователи от университета в Илинойс, Северозападен и другаде, може да запълни решаваща пропаст, тъй като инженерите се опитват да преместят нашите компютри от твърди телефони и таблети към гъвкави платформи.
Устройството разчита на процес, който изследователите наричат „поръчано разплитане“. Неговите енергозапасяващи компоненти (малки литиево-йонни батерии) са отпечатани върху еластичен полимер, свързан с дълги S-образни проводници. Когато полимерът се изтегли, проводниците действат като пружини, простиращи се, за да покрият повече разстоянието, докато не станат напълно обучени.
„Когато разтягаме батерията, вълнообразните свързващи линии се развиват, подобно на прежда, която не се разплита. И можем да разтегнем устройството много и все още да имаме работеща батерия “, казва в изявление Йонган Хуан, инженер от Northwestern и един от съавторите на вестника.
Една част от веригите на акумулатора, предназначени да се изправят, тъй като те са опънати и пружинират обратно на мястото си. Черната линия вляво отляво представлява само 2 милиметра. Изображение чрез Nature Communications / Xu et. Ал.
Много от участващите изследователи преди са работили върху различни компоненти на гъвкавата електроника, включително специализиран инструмент за сърдечна хирургия, включващ сензори и инструменти, отпечатани върху разтегателен балонен катетър. Това устройство обаче представя първия път, когато са разбрали как да прилагат същите принципи на разтегливост по-специално за батериите.
Като доказателство за принцип, устройството е много обещаващо: Изключително издръжливо е и все още работи дори като е опъната и усукана. Освен това, изследователите казват, че дизайнът може да включва възможността да се зарежда безжично, с индуктивни намотки, които просто трябва да бъдат в контакт с захранване, а не да се включват в тях, като наличните в търговската мрежа зареждащи постелки.
В момента обаче прототипът осигурява твърде малко енергия, за да бъде полезен за изчисления - той може да захранва само малък светодиод за 8-9 часа, преди да се нуждае от презареждане - и може да премине само през 20 цикъла на презареждане, преди да започне да губи общия капацитет. Но преди да деградирате, поне количеството мощност е сравнимо с това на конвенционална литиево-йонна батерия (типът, използван в повечето електроника) с подобен размер, и използваните концепции трябва да могат да изпълняват подобно нещо в по-голям мащаб.
„Най-важните приложения ще бъдат тези, които включват устройства, интегрирани с външната част на тялото, върху кожата, за наблюдение на здравето, здравето и ефективността“, казва Джон Роджърс от Университета на Илинойс, друг съавтор, пред BBC. В този момент е трудно да си представим пълната гама от потенциални устройства, които биха могли да използват технологията - тя би могла да бъде интегрирана във всичко - от гъвкави часовници за смартфони до биологични импланти като пейсмейкъри.
