Шведские ученые совершили прорыв в области аккумуляторных технологий, разработав первый в мире полностью гибкий аккумулятор, способный сохранять работоспособность даже при сильной деформации. Инновационная разработка, освещенная в мировых СМИ, открывает новые горизонты для носимой электроники, медицинских устройств и гибких гаджетов.
Традиционные литий-ионные батареи жесткие и хрупкие, что ограничивает их применение в гибкой электронике. Шведским ученым удалось найти решение этой проблемы, создав батарею на основе жидких электролитов и гибких полимеров. Как сообщает портал «Популярная механика», ключевой особенностью технологии стала замена твердых компонентов на жидкие, что позволило добиться беспрецедентной гибкости.
По информации Dagens, инновационный аккумулятор может выдерживать многократное растяжение, скручивание и изгиб без потери емкости. Во время испытаний батарея сотни раз подвергалась деформации, но продолжала стабильно вырабатывать энергию.
Важным плюсом технологии, является использование нетоксичных материалов. В отличие от обычных батарей, новый аккумулятор не содержит токсичных веществ, что делает его безопасным для использования в медицинских имплантатах и «умной» одежде. К тому же жидкая структура снижает риск возгорания в случае повреждения.
Новая батарея, по консистенции напоминающая зубную пасту, основана на жидких электродах - вместо традиционных твердых компонентов в ней используются жидкотекучие материалы, сочетающие проводящие полимеры и лигнин, побочный продукт бумажной промышленности. Такой подход не только придает батарее гибкость, но и делает ее экологически чистой, превращая отходы в ценный ресурс. Уникальная структура позволяет устройству растягиваться до 200 % от первоначальной длины, подобно резиновому жгуту, и выдерживать до 500 циклов зарядки без потери емкости - то, что ранее было недостижимо для классических литий-ионных аналогов.
«Сегодня батареи - это громоздкие „кирпичи“ внутри устройств. Наша разработка устраняет конструктивные ограничения, позволяя встраивать источник питания непосредственно в ткань, кожу или имплантат», - поясняет Айман Рахманудин, один из авторов проекта. По его словам, материал можно даже напечатать на 3D-принтере и придать ему любую форму, что открывает путь к созданию персонализированной электроники.
Возможности применения новой технологии огромны. Например, умная одежда со встроенными элементами питания позволит заряжать смартфоны прямо в кармане, а медицинские датчики, встраиваемые в кожу, смогут круглосуточно следить за состоянием здоровья без необходимости подзарядки. Мягкие роботы, способные менять форму, или смартфоны, сворачивающиеся в трубочку, перестанут быть концептами и станут частью повседневной жизни. А безопасность и нетоксичность материалов сделают гибкий аккумулятор идеальным для имплантатов, где риск возгорания или химического заражения должен быть сведен к нулю.
Правда, текущий прототип пока выдает всего 0,9 вольта - этого недостаточно для питания мощных устройств. В данный момент ученые работают над увеличением этого показателя, экспериментируя с содержанием цинка и марганца, надеясь, что это повысит эффективность технологии. Поскольку к 2035 году количество подключенных к Интернету устройств превысит триллион, такие батареи станут критически важными для интеграции электроники в гибкие и миниатюрные гаджеты.
И хотя коммерциализация может занять несколько лет, ясно одно: эта разработка определит новый стандарт для энергоносителей будущего. Она сочетает в себе не только адаптивность и безопасность, но и экологичность - ключевой фактор в эпоху, когда добыча редких металлов для создания классических батарей подвергается все большей критике за нанесение вреда экосистемам. Шведская мягкая батарея - это не просто технологический рывок, а шаг к гармоничному сосуществованию людей и технологий, когда последние органично вплетаются в повседневную жизнь, делая ее более удобной и комфортной.
|
□