S-a inventat bateria elastică. Poate fi reîncărcată de peste 500 de ori și ar putea alimenta stimulatoare cardiace și aparate auditive

O echipă de cercetători de la Universitatea Linköping din Suedia a realizat o descoperire remarcabilă în domeniul tehnologiei bateriilor: o baterie care poate fi întinsă și îndoită fără să-și piardă capacitatea de a furniza energie. Bateria elastică deschide noi perspective pentru dispozitivele purtabile, aparatele medicale inteligente și roboții cu mișcări fluide, asemănătoare celor umane.

O textură neobișnuită, asemănătoare pastei de dinți

„Textura materialului este puțin asemănătoare pastei de dinți,” a explicat profesorul asistent Aiman Rahmanudin, autor principal al studiului. „Materialul poate fi, de exemplu, folosit într-o imprimantă 3D pentru a modela bateria după cum dorești. Aceasta deschide calea pentru o nouă generație de tehnologii.”

Construcțiile au ajuns la 253 mld. lei cifră de afaceri. Sectorul a crescut cu 80% în cinci ani

12:13

Energia pentru iarna viitoare trece de 1.000 de lei/MWh. CE Oltenia vinde din nou mai scump

09:48

Problema majoră a bateriilor tradiționale constă în compromisurile între dimensiune, flexibilitate și puterea furnizată. Laboratorul de Electronică Organică de la Universitatea Linköping a depășit aceste limitări folosind materiale capabile să stocheze și să conducă sarcini electrice pozitive și negative, astfel încât bateria să poată alimenta dispozitivele indiferent de cerințele energetice. Rezultatele cercetării au fost publicate pe 11 aprilie în revista științifică Science Advances.

„Bateriile reprezintă cea mai mare componentă a tuturor dispozitivelor electronice,” a subliniat Rahmanudin. „În prezent, ele sunt solide și destul de voluminoase. Dar o baterie moale și adaptabilă elimină limitările de design. Poate fi integrată în electronice într-un mod complet diferit și adaptată utilizatorului.”

Capacitatea bateriei, separată de dimensiunea acesteia prin materiale organice

Pentru a realiza acest design inovator, cercetătorii au regândit toate componentele bateriei: ingredientele active, conexiunile și terminalele. Materialele active ale catodului (sarcini pozitive) și anodului (sarcini negative) sunt realizate din lignină modificată, un material organic. Terminalele pozitive și negative rămân metalice, însă sunt fabricate din nanografit și nanofire de argint suficient de mici pentru a păstra flexibilitatea întregului ansamblu.

Rezultatul este o baterie care se comportă asemănător unui balon cu apă – își păstrează forma generală și conține o cantitate mare de material, rămânând totodată flexibilă, au explicat oamenii de știință în studiu.

Perspective și aplicații viitoare

Pragathi Darapaneni, inginer senior în dezvoltarea produselor la Schaeffler Asia, a declarat pentru Live Science:

„Studiul de la Universitatea Linköping demonstrează o abordare revoluționară în designul bateriilor. Prin utilizarea electrozilor lichizi, cercetătorii au creat o baterie care își păstrează funcționalitatea chiar și în condiții de deformare. Aceasta ar putea conduce la progrese majore în proiectarea dispozitivelor purtabile și implantabile.”

Printre aplicațiile potențiale se numără pompe de insulină, stimulatoare cardiace, aparate auditive, dar și textile electronice integrate în haine care se mulează pe corpul utilizatorului, precum și roboți care se pot îndoi și flexa cu ușurință.

Bateria moale este construită pe baza unor plastice conductive (polimeri conjugati) și lignină, un produs secundar al industriei de prelucrare a hârtiei. Ea poate fi reîncărcată și descărcată de peste 500 de ori, menținându-și performanța. De asemenea, poate fi întinsă până la dublul lungimii inițiale fără a pierde din eficiență.

Provocări și perspective de dezvoltare

Deși conceptul este capabil să dea o tensiune de 0,9 volți, în timp ce majoritatea bateriilor funcționează la minimum 1,5 volți, cercetătorii caută compuși chimici care să extindă capacitatea de tensiune a bateriei.

Darapaneni a atras atenția asupra necesității evaluării riscurilor asociate bateriilor lichide, pentru a garanta că materialele folosite sunt netoxice și sigure pentru contactul prelungit cu pielea umană.

Această baterie flexibilă, cu proprietăți unice, reprezintă o revoluție în domeniul energiei portabile, deschizând drumul către o nouă eră a dispozitivelor medicale și electronice care se pot adapta perfect formei și mișcărilor corpului uman. Cu o durabilitate impresionantă și o flexibilitate remarcabilă, tehnologia dezvoltată de echipa de la Linköping ar putea transforma modul în care interacționăm cu tehnologia în viața de zi cu zi.