O baterie nouă poate fi întinsă până la 300% din dimensiunea sa și totuși oferă energie. Imagine via Nature Communications / Xu et. Al.
Cele mai mari companii de tehnologie din lume par dintr-o dată să se aplece asupra unui singur obiectiv: revendicare controlul ecranelor și computerelor pe care cred că le vom purta în viitorul apropiat. Google a făcut valuri recent prin recrutarea de „exploratori” pentru a încerca noua sa tehnologie de smartphone montată pe ochelari (denumită în mod corect „Google Glass”), în timp ce recentul brevet Apple pentru un ceas computerizat din sticlă curbă a obținut o atenție largă în cercurile tehnologice.
Cu toate acestea, mulți au remarcat că una dintre cele mai mari limitări ale tehnologiei purtabile este durabilitatea - este dificil să construiești un computer minuscul, puternic, capabil să reziste rigorilor impuse de uzura zilnică.
O parte din această problemă de lungă durată ar putea fi rezolvată printr-o tehnologie anunțată ieri în jurnalul Nature Communications : o baterie subțire, extensibilă, flexibilă, care poate furniza energie în timp ce este scos la 300 la sută din dimensiunea sa inițială, și apoi se va micsora înapoi fără nicio pagubă. Dispozitivul, dezvoltat de o echipă de cercetători de la Universitatea din Illinois, Nord-Vest și din alte părți, ar putea umple un gol crucial în timp ce inginerii încearcă să ne mute calculatoarele de pe telefoane și tablete rigide pe platforme flexibile.
Dispozitivul se bazează pe un proces pe care cercetătorii îl numesc „dezlegare ordonată”. Componentele sale de stocare a energiei (baterii mici cu litiu-ion) sunt tipărite pe un polimer întins, conectat prin fire lungi în formă de S. Când polimerul este tras, firele acționează ca arcuri, întinzându-se pentru a acoperi mai multă distanță până când devin complet învățate.
„Când întindem bateria, liniile de interconectare ondulate se desfășoară, la fel ca dezbinarea firelor. Și putem extinde foarte mult dispozitivul și mai avem o baterie funcțională ”, a declarat Yonggang Huang, inginer la Northwestern și unul dintre coautorii lucrării, într-un comunicat.
O apropiere a circuitelor bateriei, concepute pentru a îndrepta întrucât acestea sunt întinse și răsăresc în loc. Linia neagră din partea stângă jos reprezintă doar 2 milimetri. Imagine via Nature Communications / Xu et. Al.
Mulți dintre cercetătorii implicați au lucrat anterior la diverse componente ale electronicelor flexibile, inclusiv un instrument specializat de chirurgie cardiacă, care implică senzori și instrumente tipărite pe un cateter cu balon extensibil. Cu toate acestea, acest dispozitiv reprezintă prima dată când au descoperit cum să aplice aceleași principii de întindere pe baterii, în special.
Drept dovadă de principiu, dispozitivul este foarte promițător: este extrem de durabil și funcționează chiar și pe măsură ce este întins și răsucit. Mai mult, cercetătorii spun că proiectarea ar putea încorpora capacitatea de a fi încărcată fără fir, cu bobine inductive care trebuie doar să fie în contact cu o sursă de alimentare, decât să fie conectate, cum ar fi covorașele de încărcare disponibile comercial.
În prezent, totuși, prototipul oferă o putere prea mică pentru a fi utilă pentru calculare - este capabil să alimenteze doar un LED mic timp de 8-9 ore înainte de a avea nevoie de reîncărcare - și poate parcurge doar 20 de cicluri de reîncărcare înainte de a începe să piardă capacitatea totală. Dar, înainte de a se degrada, cel puțin, cantitatea de putere este comparabilă cu cea a unei baterii convenționale de litiu-ion (tipul folosit în majoritatea electronice) de dimensiuni similare, iar conceptele folosite ar trebui să poată funcționa în mod similar la o scară mai mare.
„Cele mai importante aplicații vor fi cele care implică dispozitive integrate cu exteriorul corpului, pe piele, pentru sănătate, bunăstare și monitorizare a performanței”, a declarat pentru BBC John Rogers de la Universitatea din Illinois, un alt coautor. În acest moment, este greu să ne imaginăm pe deplin gama completă de dispozitive potențiale care ar putea folosi tehnologia - ar putea fi încorporată în orice, de la ceasuri inteligente pentru smartphone la implanturi biologice precum stimulatoare cardiace.
