Исследователи утверждают, что гибкие батареи в будущем смогут заряжать часы смарт и остальные носимые устройства. Ученые все большее внимание уделяют разработке гибкой электроники, а именно дисплеев и солнечных панелей, которые однажды можно будет вшить в одежду и даже вживить в человеческое тело! Но пока для реализации таких проектов не хватает гибких аккумуляторов, которые питали бы эти девайсы или накапливали бы вырабатываемую ими энергию.
В предыдущих исследованиях были созданы сгибаемые батареи, но оказалось, что придание им эластичности является более сложной задачей. Все же изобретателям удалось создать литиево-ионные батареи, которые могут растягиваться более чем на 150%, оставаясь при этом в рабочем состоянии.
Ханьцин Цзян, доцент кафедры механики и аэрокосмической инженерии в Университете штата Аризона в городе Темпе, придумал новое устройство после общения с художником-оригамистом, который показал ему несколько популярных техник оригами. Один из таких образцов, Миура-ори, на сегодняшний день имеет очень широкое распространение во всех сферах: от свертывания бумажных карт до развертывания солнечных панелей для космических спутников, собственно, для чего и была придумана эта техника.
Образующиеся на поверхности аккумуляторов перегибы - это одна из основных проблем, связанных с использованием принципов оригами для внедрения их в носимые устройства. Это затрудняет эргономичное встраивание оригами-батарей. Но решение было найдено.
Цзян со своими коллегами использовали технику киригами, чтобы создать растяжимые батареи. Киригами отличается от традиционного оригами тем, что для создания моделей кроме сгибаний листа бумаги требуются еще и надрезы ножницами. "Мы применили новый подход для создания растяжимой электроники на основе традиционного искусства оригами" – сказал Ханьцин Цзян.
Батареи сделаны из графита и диоксида лития-кобальта, которые обеспечивают хранение и использование электроэнергии. Эти вещества были нанесены на алюминиевую фольгу и с помощью техники киригами превращены в растягивающиеся и извивающиеся фигуры.
При испытаниях нового изобретения его подключили к смарт-часам «Samsung Gear 2» и получили то, что даже в растянутом виде аккумулятор продолжал питать устройство. Причем батарейки легко вшиваются, например, в эластичный браслет и одежду.
Другая группа исследователей разработала аккумулятор, растягивающийся на 300% относительно своих размеров. В нем вещества, отвечающие за хранение энергии, расположены между тонкими листами силиконовой резины. Цзян сказал, что такое устройство аккумулятора, несомненно, имеет преимущество перед предыдущей версией в виде более выгодной технологии производства. А в настоящее время исследователи работают над созданием микроскопических гибких аккумуляторов для внедрения их в микроэлектронику.
Теги: умные часы
