Електроніка, вплетена в тканини, обіцяє відкрити багато цікавих можливостей: від одягу, який відстежує м’язову активність і дихання, до одягу, який може спілкуватися один з одним. Розробка гнучких джерел живлення є важливою сферою досліджень, і вчені з Університету Британської Колумбії запропонували особливо вражаюче рішення, яке, за їхніми словами, може стати першим в історії акумулятором, який є гнучким і придатним для прання.
Протягом останніх кількох років ми бачили різноманітні гнучкі рішення для накопичення енергії, розроблені для живлення пристроїв,що носяться - від батарейок міліметрового масштабу, які розтягуються на шкірі, як пластир, до батарей, схожих на тканину, які живляться від поту. Команда Університету Британської Колумбії скористалася деякими інженерними досягненнями, щоб заповнити важливі прогалини в нинішніх технологіях.
"Електроніка для носіння - це великий ринок, і батареї, що розтягуються, необхідні для її розвитку", - говорить автор дослідження доктор Нгок Тан Нгуен. «Однак досі батареї, що розтягуються, не можна було мити. Це є критичним питанням,
якщо вони повинні витримувати вимоги повсякденного використання».
Щоб розробити батарею з такими можливостями, вчені переосмислили спосіб збирання цих пристроїв. Замість того, щоб створювати літій-іонну батарею, упаковану із загартованих матеріалів усередині жорсткого корпусу, команда звернулася до альтернативного хімічного складу – діоксиду марганцю та цинку, який приваблює своєю низькою вартістю та безпекою. Ці матеріали були подрібнені на крихітні шматочки і вбудовані в полімер для утворення ультратонких і розтяжних шарів, при цьому кілька з них були складені в один і той же полімер для герметизації готового продукту.
«Ми вибрали цинк-марганець, тому що для пристроїв, які носяться поруч зі шкірою, це безпечніша хімія, ніж літій-іонні батареї, які можуть виробляти токсичні сполуки, коли вони ламаються», — каже Нгуєн.
Отримана батарея є гнучкою і може бути розтягнута вдвічі порівняно з нормальною довжиною, має питому ємність 160 mAh g−1 і зберігає 75 відсотків своєї ємності протягом 500 циклів зарядки та розрядження. Вражає те, що команда виявила, що ущільнення працює достатньо добре,
щоб акумулятор витримав 39 циклів прання.
«Ми піддали наші прототипи реальному циклу прання як в домашніх, так і в комерційних пральних машинах, – каже член команди Бахар Іранпур. - Вони залишилися цілими та функціональними, і саме тому ми знаємо, що ця батарея справді надійна».
Зараз команда працює над поліпшенням вихідної потужності і терміну служби батареї і заявляє, що розробка вже викликала комерційний інтерес. Очікується, що вартість буде аналогічна стандартній батареї, що перезаряджається.
«Використовувані матеріали неймовірно дешеві, тому якщо їх робити у великій кількості, це буде дешево», - каже професор електротехніки та комп'ютерної інженерії доктор Джон Медден, який керував роботою. - «Пристроям, що носяться потрібна енергія. Створюючи м'яку, розтяжну і миючу комірку, ми робимо пристрої комфортними і зручними».
Джерело newatlas.com
