Μια νέα μπαταρία μπορεί να τεντωθεί στο 300% του μεγέθους της και ακόμα να παρέχει ισχύ. Εικόνα μέσω Nature Communications / Xu et. al.
Οι μεγαλύτερες εταιρείες τεχνολογίας του κόσμου ξαφνικά φαίνονται λυγισμένες σε ένα στόχο: απαιτώντας τον έλεγχο των οθονών και των υπολογιστών που πιστεύουν ότι θα φορέσουμε στο εγγύς μέλλον. Η Google έχει κάνει πρόσφατα κύματα, προσλαμβάνοντας "εξερευνητές" για να δοκιμάσει τη νέα τεχνολογία smartphone της (που ονομάζεται "Google Glass"), ενώ η πρόσφατη δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Apple για ένα ηλεκτρονικό ρολόι με κυρτό γυαλί συγκέντρωσε ευρεία προσοχή στους τεχνολογικούς κύκλους.
Πολλοί, ωστόσο, σημείωσαν ότι ένας από τους μεγαλύτερους περιορισμούς για την φορητή τεχνολογία είναι η ανθεκτικότητα - είναι δύσκολο να οικοδομήσουμε ένα μικροσκοπικό, ισχυρό υπολογιστή ικανό να αντέξει τις δυσκολίες που επιβάλλει η καθημερινή φθορά.
Μέρος αυτού του μακρόχρονου προβλήματος θα μπορούσε να επιλυθεί με μια τεχνολογία που ανακοινώθηκε χθες στο περιοδικό Nature Communications : μια λεπτή, τεντώσιμη, εύκαμπτη μπαταρία που μπορεί να παράσχει ενέργεια ενώ τραβιέται στο 300% του αρχικού μεγέθους της και στη συνέχεια συρρικνώνεται χωρίς ζημιές. Η συσκευή, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Illinois, Northwestern και αλλού, θα μπορούσε να καλύψει ένα κενό, καθώς οι μηχανικοί προσπαθούν να μεταφέρουν τους υπολογιστές μας από άκαμπτα τηλέφωνα και δισκία σε ευέλικτες πλατφόρμες.
Η συσκευή βασίζεται σε μια διαδικασία την οποία οι ερευνητές αποκαλούν "διαταγή διαλογής". Τα στοιχεία αποθήκευσης ενέργειας (μικρές μπαταρίες ιόντων λιθίου) εκτυπώνονται σε ένα ελαστικό πολυμερές, που συνδέεται με μακρά σύρματα σε σχήμα S. Όταν τραβιέται το πολυμερές, τα σύρματα λειτουργούν σαν ελατήρια, που εκτείνονται για να καλύψουν μεγαλύτερη απόσταση μέχρι να διδαχθούν πλήρως.
«Όταν τεντώσουμε την μπαταρία, οι κυματιστές γραμμές διασύνδεσης ξεδιπλώνονται, σαν να ξεδιπλώνεται το νήμα. Και μπορούμε να τεντώσουμε τη συσκευή πολύ και να έχουμε ακόμα μια μπαταρία εργασίας ", ανέφερε σε δήλωσή του ο Yonggang Huang, μηχανικός στο Northwestern και ένας από τους συγγραφείς του εγγράφου.
Μια λεπτομέρεια των κυκλωμάτων της μπαταρίας, που έχουν σχεδιαστεί για να ευθυγραμμίζονται καθώς αυτά τεντώνονται και επαναφέρονται στη θέση τους. Η μαύρη γραμμή στην κάτω αριστερή πλευρά αντιπροσωπεύει μόλις 2 χιλιοστά. Εικόνα μέσω Nature Communications / Xu et. al.
Πολλοί από τους εμπλεκόμενους ερευνητές έχουν εργαστεί προηγουμένως σε διάφορα εξαρτήματα ευέλικτων ηλεκτρονικών ειδών, συμπεριλαμβανομένου ενός εξειδικευμένου εργαλείου καρδιοχειρουργικής που περιλαμβάνει αισθητήρες και όργανα τυπωμένα σε έναν ελαστικό καθετήρα μπαλονιού. Αυτή η συσκευή, όμως, αντιπροσωπεύει την πρώτη φορά που έχουν καταλάβει πώς να εφαρμόζουν τις ίδιες αρχές της stretchiness στις μπαταρίες ειδικότερα.
Ως απόδειξη της αρχής, η συσκευή είναι πολύ ελπιδοφόρα: Είναι εξαιρετικά ανθεκτικό και εξακολουθεί να λειτουργεί ακόμα και όταν είναι τεντωμένο και στριμμένο. Επιπλέον, οι ερευνητές λένε ότι ο σχεδιασμός θα μπορούσε να ενσωματώσει την ικανότητα φόρτισης ασύρματα, με επαγωγικούς πηνί που απλώς πρέπει να έρχονται σε επαφή με μια τροφοδοσία ρεύματος αντί να χρειάζεται να συνδέονται, όπως εμπορικά διαθέσιμα χαλιά φόρτισης.
Επί του παρόντος, όμως, το πρωτότυπο παρέχει πολύ λίγη ενέργεια για να είναι χρήσιμη για υπολογιστές - είναι σε θέση μόνο να τροφοδοτήσει ένα μικρό LED για 8-9 ώρες πριν χρειαστεί μια επαναφόρτιση - και μπορεί μόνο να περάσει από 20 κύκλους επαναφόρτισης πριν ξεκινήσει να χάσει τη συνολική χωρητικότητα. Ωστόσο, πριν από την υποβάθμιση, η ποσότητα ενέργειας είναι συγκρίσιμη με εκείνη της συμβατικής μπαταρίας ιόντων λιθίου (ο τύπος που χρησιμοποιείται στα περισσότερα ηλεκτρονικά είδη) με παρόμοιο μέγεθος και οι χρησιμοποιούμενες έννοιες πρέπει να είναι σε θέση να εκτελούν ομοίως σε μεγαλύτερη κλίμακα.
"Οι πιο σημαντικές εφαρμογές θα είναι εκείνες που περιλαμβάνουν συσκευές που ενσωματώνονται με το εξωτερικό του σώματος, στο δέρμα, για υγεία, ευεξία και παρακολούθηση της απόδοσης", δήλωσε στο BBC John Rogers του Πανεπιστημίου του Ιλινόις, ένας άλλος συν-συγγραφέας. Σε αυτό το σημείο, είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς την πλήρη γκάμα πιθανών συσκευών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία - θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε οτιδήποτε, από ρολόγια smartphone smartphone έως βιολογικά εμφυτεύματα όπως οι βηματοδότες.
