Az új akkumulátor méretének 300% -ára meghosszabbítható, és még mindig energiát jelent. Kép a Nature Communications / Xu et. al.
A világ legnagyobb technológiai társaságai hirtelen úgy tűnik, hogy egyetlen cél felé hajlandók: ellenőrzik a képernyőket és a számítógépeket, amelyekről azt gondolják, hogy a közeljövőben viselni fogjuk. A Google a közelmúltban hullámaival felfedezte a „felfedezőket”, hogy kipróbálhassa új szemüvegre szerelt okostelefon-technológiáját (helyesen „Google Glass” elnevezéssel), míg az Apple legújabb szabadalma egy ívelt üvegű számítógépes órára nagy figyelmet fordított a technológiai körökben.
Sokan azonban megjegyezték, hogy a hordható technika egyik legnagyobb korlátozása a tartósság - nehéz építeni egy apró, nagy teljesítményű számítógépet, amely képes ellenállni a napi kopás által okozott rohamoknak.
Ennek a régóta fennálló problémanak a megoldását egy, a tegnap a Nature Communications folyóiratban bejelentett technológiával lehet megoldani: egy vékony, nyújtható, rugalmas akkumulátort, amely képes energiát szolgáltatni, miközben eredeti méretének 300% -ára húzza ki, és sérülés nélkül visszahúzódik. Az eszköz, amelyet egy kutatócsoport fejlesztett ki az Illinoisi Egyetemen, az északnyugati részről és másutt, kritikus hiányosságot tudna kitölteni, mivel a mérnökök megpróbálják a számítógépeinket merev telefonoktól és táblagépektől rugalmas platformon mozgatni.
Az eszköz azon a folyamaton alapszik, amelyet a kutatók „rendezett szétszerelésnek” neveznek. Az energiatároló alkotóelemeit (kis lítium-ion akkumulátorok) egy elasztikus polimerre nyomtatják, hosszú, S alakú vezetékekkel összekötve. A polimer meghúzásakor a huzalok rugókként viselkednek, és kinyúlnak, hogy nagyobb távolságot tegyenek, amíg teljes mértékben megtanulnak.
„Amikor kinyújtjuk az akkumulátort, a hullámos összekötő vonalak kibontakoznak, ugyanúgy, mint a fonal kibontása. És nagyon sokat kinyújthatjuk a készüléket, és még mindig működő akkumulátorral rendelkezhetünk ”- mondta Yonggang Huang, a Northwestern mérnök és a cikk egyik szerzője.
Az akkumulátor áramköreinek vértes képe, amelyek kiegyenlítésre készülnek, amikor meg vannak feszítve és vissza vannak rugva a helyükre. A bal alsó fekete vonal mindössze 2 millimétert jelent. Kép a Nature Communications / Xu et. al.
Az érintettek közül sokan korábban már dolgoztak a rugalmas elektronika különféle alkotóelemein, ideértve egy speciális szívműtéti eszközt is, amely érzékelőket és műszereket tartalmaz egy nyújtható ballonkatéteren. Ez az eszköz ugyanakkor az első alkalom, amikor kitalálják, hogyan lehet ugyanazon rugalmasság elveit alkalmazni különösen az akkumulátorokra.
Az elv igazolásaként az eszköz nagyon ígéretes: Rendkívül tartós, és még kifeszített és csavart módon is működik. Ezenkívül a kutatók szerint a tervezés magában foglalhatja a vezeték nélküli töltés képességét olyan induktív tekercsekkel, amelyeknek csupán a tápegységgel kell érintkezniük, és nem kell bedugniuk őket, mint például a kereskedelemben kapható töltőmatracok.
Jelenleg azonban a prototípus túl kevés energiát biztosít ahhoz, hogy hasznos legyen a számítástechnikában - csak egy kis LED-et képes táplálni 8–9 órán keresztül, mielőtt újratöltésre lenne szükség, és csak 20 újratöltési cikluson megy keresztül, mielőtt elveszíti a teljes kapacitást. De a lebomlás előtt legalább az energiamennyiség összehasonlítható egy hasonló méretű szokásos lítium-ion akkumulátorral (a legtöbb elektronikában használt elemmel), és az alkalmazott fogalmaknak képesnek kell lenniük arra, hogy nagyobb méretekben hasonló módon teljesítsék.
"A legfontosabb alkalmazások azok, amelyek a test külsejéhez és a bőrbe integrált eszközöket tartalmaznak az egészség, a wellness és a teljesítmény ellenőrzése céljából" - mondta John Rogers az Illinoisi Egyetemen, egy másik társszerző, a BBC-nek. Ezen a ponton nehéz elképzelni a potenciális eszközök teljes körét, amelyek felhasználhatják a technológiát - beépíthető bármibe, a hajlítható okostelefon óráktól a biológiai implantátumokig, például a pacemakerekig.
