Elastická batéria môže napájať načúvacie prístroje

Štokholm 20. mája (TASR) – Vedci vytvorili prelomovú batériu, ktorú možno ohýbať a naťahovať bez toho, aby stratila napätie. V budúcnosti môže napájať nositeľné zariadenia, implantované medicínske zariadenia a tiež humanoidné roboty, uvádza nová štúdia. TASR informuje na základe správ vedeckého žurnálu Science Advances a portálu Live Science.

Tradičné batérie používané v súčasnosti musia robiť kompromis medzi veľkosťou/flexibilitou a výkonom. Vedci z Laboratória organickej elektroniky Linköpingskej univerzity (LiU) tento problém vyriešili použitím elastických materiálov schopných viesť kladný i záporný náboj a napájať zariadenia bez ohľadu na ich energetické nároky. Štúdiu zverejnili 11. apríla vo vedeckom žurnále Science Advances.

„Batérie sú najväčšou súčiastkou elektroniky. V súčasnosti sú pevné a pomerne nemotorné, mäkká a pohodlná batéria prináša neobmedzené dizajnérske možnosti. Do elektroniky ju možno integrovať úplne novým spôsobom a prispôsobiť ju používateľovi,“ uviedol vo vyhlásení jeden z hlavných autorov štúdie Aiman Rahmanudin z LiU.

„Textúrou trochu pripomínajú zubnú pastu. Materiál možno použiť napríklad v 3D tlačiarni na vytvarovanie batérie ľubovoľného tvaru, čo otvára dvere novému typu technológií,“ dodal.

Vedci sa pri tvorbe svojho návrhu inšpirovali štúdiou o vodivých plastoch (polyméroch). Aktívne časti katódy (elektródy so záporným nábojom) a anódy (elektródy s kladným nábojom) vyrobili z modifikovaného organického materiálu – lignínu. Terminály elektród sú anorganické a stále kovové, skladajú sa však z nanografitu a strieborných nanodrôtov dostatočne drobných na to, aby boli rovnako flexibilné ako zvyšok batérie. Výsledkom je podľa autorov štúdie batéria pripomínajúca balón naplnený vodou – množstvo flexibilného materiálu, ktorý si zachováva celkový tvar.

Takéto batérie možno použiť nielen v zariadeniach ako inzulínové pumpy, kardiostimulátory, načúvacie zariadenia a kochleárne implantáty, ale aj v textíliách obsahujúcich elektroniku priliehajúcich k telu nositeľa a mäkkým robotom schopným plynule sa naťahovať a ohýbať.

Batériu možno nabiť a vybiť viac než 500 ráz a stále si zachová kapacitu a možno ju tiež natiahnuť na dvojnásobok pôvodnej dĺžky.

Batéria si podľa autorov štúdie ešte vyžaduje vylepšenia – úspešnosť konceptu sa im podarilo dokázať pri napätí 0,9 voltu, kým väčšina batérií dodáva najmenej 1,5 voltu. Pátrajú preto po chemickej zlúčenine, ktorá by umožnila odoberať vyššie napätie.

„Kvapalné batérie vyzerajú sľubne, treba však zhodnotiť ich potenciálne riziká a zaistiť, aby použité materiály neboli toxické ani pri dlhodobom kontakte s kožou,“ uviedla na margo štúdie Pragathi Darapaneniová, staršia inžinierka produktového vývoja v spoločnosti Schaeffler Asia.