Venyvät akut: Kannettavan teknologian tulevaisuus
Venyvät akut kannettaviin laitteisiin
Teknologian maailma kehittyy nopeasti, ja kannettavat laitteet yleistyvät yhä enemmän. Älykelloista kuntoseuraimiin nämä laitteet tarjoavat laajan valikoiman ominaisuuksia ja toimintoja, jotka tekevät elämästämme helpompaa ja mukavampaa. Yksi suurimmista haasteista kannettavalle teknologialle on kuitenkin kestävyys. Perinteiset akut eivät ole suunniteltu kestämään päivittäistä kulutusta, mikä voi johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen.
Joustava elektroniikka kannettavalle teknologialle
Tutkijat työskentelevät uusien akkutyyppien kehittämiseksi, jotka ovat joustavampia, kestävämpiä ja jotka täyttävät paremmin kannettavien laitteiden vaatimukset. Yksi lupaava lähestymistapa on käyttää venyviä materiaaleja akkujen suunnittelussa. Venyviä akkuja voidaan venyttää ja muokata ilman, että ne menettävät kykyään varastoida ja luovuttaa virtaa, mikä tekee niistä ihanteellisia käytettäväksi kannettavissa laitteissa, jotka altistuvat taipumiselle, kiertymiselle ja muille muodonmuutoksille.
Kestävät ja ladattavat akut kannettaviin laitteisiin
Nature Communications -lehdessä julkaistiin äskettäin läpimurto venyvän akkuteknologian alalla. Illinois’n yliopiston, Northwesternin yliopiston ja muiden tutkijoiden kehittämä ohut, taipuisa akku voidaan venyttää 300 % alkuperäisestä koostaan ja se tuottaa silti virtaa. Akku koostuu venyvästä polymeerisubstraatista, johon on painettu pieniä litiumioniakkuja ja jotka on yhdistetty pitkillä, S-muotoisilla johtimilla. Kun polymeeriä venytetään, johtimet toimivat jousien tavoin ja venyvät kattamaan pidemmän matkan, kunnes ne ovat täysin kireällä.
Litiumioniakut venyvään elektroniikkaan
Litiumioniakut ovat yleisin nykyään elektroniikassa käytetty akkutyyppi, ja niillä on useita etuja muihin akkutyyppeihin verrattuna. Ne ovat kevyitä, niillä on korkea energiatiheys ja niitä voidaan ladata useita kertoja. Perinteiset litiumioniakut eivät kuitenkaan ole kovin joustavia, mikä tekee niistä sopimattomia käytettäväksi venyvissä laitteissa.
Illinois’n yliopiston ja Northwesternin yliopiston tutkijoiden kehittämä venyvä akku käyttää uutta rakennetta, jonka ansiosta akku voi venyä ja muokkautua vahingoittamatta litiumioniakkuja. Akku koostuu venyvästä polymeerisubstraatista, johon on painettu pieniä litiumioniakkuja ja jotka on yhdistetty pitkillä, S-muotoisilla johtimilla. Kun polymeeriä venytetään, johtimet toimivat jousien tavoin ja venyvät kattamaan pidemmän matkan, kunnes ne ovat täysin kireällä.
Venyvä polymeeri akun varastointiin
Akussa käytettävä venyvä polymeerisubstraatti on valmistettu polyimidi