Et nytt batteri kan strekkes til 300% av størrelsen og fremdeles gi strøm. Bilde via Nature Communications / Xu et. al.
Verdens største teknologiselskaper virker plutselig bøyd på ett mål: å kreve kontroll over skjermene og datamaskinene de tror vi skal ha på oss i løpet av den nærmeste fremtiden. Google har nylig gjort bølger ved å rekruttere "oppdagelsesreisende" for å prøve ut den nye glassmonterte smarttelefonteknologien (også kalt "Google Glass"), mens Apples nyere patent på et datastyrt datastyrt glass har fått stor oppmerksomhet i teknologikretser.
Mange har imidlertid bemerket at en av de største begrensningene for bærbar teknologi er holdbarhet - det er vanskelig å bygge en bitteliten, kraftig datamaskin som er i stand til å motstå de strenge kravene som kreves av daglig bruk.
En del av det mangeårige problemet kan løses ved hjelp av en teknologi som ble kunngjort i tidsskriftet Nature Communications : et tynt, strekkbart, fleksibelt batteri som kan gi strøm mens det trekkes ut til 300 prosent av sin opprinnelige størrelse, og deretter krympe tilbake uten skade. Enheten, utviklet av et team av forskere fra University of Illinois, Northwestern og andre steder, kan fylle et viktig gap når ingeniører prøver å flytte datamaskinene våre fra stive telefoner og nettbrett til fleksible plattformer.
Enheten er avhengig av en prosess som forskerne kaller “beordret avvikling”. Dens energilagringskomponenter (små litium-ion-batterier) er trykt på en tøyelig polymer, forbundet med lange, S-formede ledninger. Når polymeren trekkes, fungerer ledningene som fjærer, og strekker seg for å dekke mer avstand til de blir fullt undervist.
“Når vi strekker batteriet, løsner de bølgende sammenkoblede linjene, omtrent som unspooling av garn. Og vi kan strekke enheten mye og fremdeles ha et fungerende batteri, ”sa Yonggang Huang, ingeniør ved Northwestern og en av avisens medforfattere, i en uttalelse.
En nærbilde av batteriets kretsløp, designet for å rette ut når de blir strukket og fjærer tilbake på plass. Den svarte linjen nede til venstre representerer bare 2 millimeter. Bilde via Nature Communications / Xu et. al.
Mange av de involverte forskerne har jobbet med forskjellige komponenter innen fleksibel elektronikk tidligere, inkludert et spesialisert hjerteoperasjonsverktøy som involverer sensorer og instrumenter trykt på et strekkbart ballongkateter. Denne enheten representerer imidlertid første gang de har funnet ut hvordan de skal bruke de samme prinsippene om tøythet på batterier spesielt.
Som et prinsippbevis er enheten veldig lovende: Den er ekstremt holdbar, og fungerer fremdeles selv om den er strukket og vridd. Videre sier forskerne at designet kan inkludere muligheten for å lades trådløst, med induktive spoler som bare trenger å være i kontakt med en strømforsyning i stedet for å måtte kobles til, som kommersielt tilgjengelige ladematter.
Foreløpig gir imidlertid prototypen altfor lite strøm til å være nyttig for databehandling - den er bare i stand til å slå på en liten LED i 8-9 timer før den trenger å lade opp - og kan bare gå gjennom 20 sykluser med å lade før du begynner å miste total kapasitet. Men før nedbrytende, i det minste, er strømmengden sammenlignbar med den for et konvensjonelt litium-ion-batteri (den typen som brukes i mest elektronikk) av lignende størrelse, og konseptene som benyttes skal kunne utføre lignende i større skala.
"De viktigste bruksområdene vil være de som involverer enheter integrert med utsiden av kroppen, på huden, for helse, velvære og ytelsesovervåking, " sa John Rogers fra University of Illinois, en annen medforfatter, til BBC. På dette tidspunktet er det vanskelig å se for seg det komplette spekteret av potensielle enheter som kan gjøre bruk av teknologien - det kan integreres i alt fra bøyelige smarttelefonur til biologiske implantater som pacemakere.
