Ścigacz.pl

Dwa zespoły naukowców ogłosiły stworzenie nowych, rozciągliwych baterii o konsystencji żelu. Te innowacyjne źródła energii mają potencjał zrewolucjonizować elektronikę, która wymaga elastyczności - dosłownie ją uelastyczniając. 

Obecnie baterie do urządzeń składają się głównie ze sztywnych, drobnych komponentów. Nowe rozwiązania oferują elastyczność na całej swojej długości, co może prowadzić do szerszego zastosowania elastycznych urządzeń elektronicznych.

Jedną z nowych baterii opracował zespół chińskich badaczy z Uniwersytetu w Nankinie. Jest to bateria litowo-jonowa stworzona z polimerów. Bateria o rozmiarze kciuka może rozszerzać się do 50 razy swojej pierwotnej wielkości i zachowała swoją pojemność po 67 cyklach ładowania i rozładowania.

Naukowcy wykorzystali metodę "drukowania", nanosząc cienkie warstwy składników na płytkę. Warstwy zawierały nanometrowe srebrne druty, sole litu, węgiel aktywny i prekursory polimerów, takich jak polidimetylosiloksan, używany szeroko w medycynie i kosmetyce. Cała mieszanka została utwardzona za pomocą światła, tworząc gumową baterię, którą następnie pokryto elektrodą i ochronną powłoką.

Drugą baterię stworzyli naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge. Zastosowali inną metodę, używając hydrożelu, który składa się z wody w sieci polimerów. Bateria zbudowana przez angielskich naukowców może rozciągać się do 15 razy swojej pierwotnej wielkości.

Jak powiedział należący do zespołu badaczy Stephen O'Neill, doktorant z Wydziału Chemii im. Yusufa Hamieda w Cambridge, trudno jest zaprojektować materiał, który jest zarówno bardzo rozciągliwy, jak i bardzo przewodzący, ponieważ te właściwości zwykle są ze sobą sprzeczne. Chodzi o to, że zazwyczaj przewodność spada, gdy materiał jest rozciągany. Naukowcy rozwiązali ten problem, opracowując polimery jonowe, które mogły przewodzić ładunki elektryczne. Te polimery użyto do tworzenia warstw hydrożelowych.

Zwykle hydrożele są zrobione z polimerów o neutralnym ładunku, ale jeśli je naładujemy, mogą stać się przewodzące. Zmieniając skład soli w każdym żelu, można je uczynić kleistymi i łączyć je w wiele warstw, co pozwala na zwiększenie potencjału energetycznego. Hydrożelowe baterie mogą również przetrwać zmiażdżenie do jednej dziesiątej swojej wielkości i samonaprawić się w mniej niż 30 sekund po uszkodzeniu. Naukowcy planują testy na zwierzętach, aby sprawdzić, jak hydrożele mogą działać w urządzeniach medycznych.

Elastyczne baterie mogą okazać się przydatne w medycynie, ale bez wątpienia zainteresuje się nimi również branża motoryzacyjna. Mogą stać się elementami zasilającymi elektronikę w odzieży motocyklowej lub stanowić dodatkowe źródła energii dla pojazdów, na przykład motocykli. Dzięki żelowej strukturze i możliwości dostosowania właściwości mechanicznych hydrożeli, możliwości użycia tej technologii mogą okazać się bardzo szerokie.