Nyújtható akkumulátorok: Az öltözhető eszközök jövőjének biztosítása
Nyújtható akkumulátorok hordozható kütyükhöz
A technológia világa gyorsan fejlődik, és a hordható eszközök egyre népszerűbbek. Az intelligens óráktól a fitneszkövetőkig, ezek az eszközök számos funkciót és képességet kínálnak, amelyek megkönnyítik és kényelmesebbé teszik az életünket. A hordható technológia előtt azonban az egyik legnagyobb kihívás a tartósság. A hagyományos akkumulátorok nincsenek úgy kialakítva, hogy ellenálljanak a mindennapi használat okozta igénybevételnek, ami idő előtti meghibásodáshoz vezethet.
Rugalmas elektronika hordható eszközökhöz
A kutatók új típusú akkumulátorok kifejlesztésén dolgoznak, amelyek rugalmasabbak és tartósabbak lesznek, és jobban megfelelnek a hordható eszközök igényeinek. Az egyik ígéretes megközelítés a nyújtható anyagok használata az akkumulátor kialakításában. A nyújtható akkumulátorok nyújthatók és hajlíthatók anélkül, hogy elveszítenék az energia tárolására és leadására való képességüket, ami ideálissá teszi őket olyan hordható eszközökhöz, amelyek hajlíthatóak, csavarhatóak és más típusú deformációnak vannak kitéve.
Tartós és újratölthető akkumulátorok a viselhető eszközökhöz
A nyújtható akkumulátortechnológia terén elért legújabb áttörést a Nature Communications című folyóiratban jelentették be. Az Illinois Egyetem, a Northwestern Egyetem és más intézmények kutatói kifejlesztettek egy vékony, hajlékony akkumulátort, amely eredeti méretének 300%-ára nyújtható, és még mindig tud áramot szolgáltatni. Az akkumulátor egy nyújtható polimer szubsztrátból készült, amelyre apró lítiumion akkumulátorok vannak nyomtatva és hosszú, S alakú vezetékekkel vannak összekötve. Amikor a polimert megnyújtják, a vezetékek rugóként működnek, kinyúlnak, hogy nagyobb távolságot hidaljanak át, amíg el nem érik a teljes feszességet.
Lítiumion-akkumulátorok a nyújtható elektronikához
A lítiumion-akkumulátorok a ma elterjedt elektronikai eszközökben leggyakrabban használt akkumulátortípusok, és számos előnnyel rendelkeznek más típusú akkumulátorokkal szemben. Könnyűek, nagy az energiasűrűségük, és többször is újratölthetők. A hagyományos lítiumion-akkumulátorok azonban nem túl rugalmasak, ami alkalmatlanná teszi őket nyújtható eszközökben való használatra.
Az Illinois Egyetem és a Northwestern Egyetem kutatói által kifejlesztett nyújtható akkumulátor egy új kialakítást használ, amely lehetővé teszi az akkumulátor nyújtását és deformálását a lítiumion-cellák károsítása nélkül. Az akkumulátor egy vékony, hajlékony polimer szubsztrátból készült, amelyre apró lítiumion akkumulátorok vannak nyomtatva és hosszú, S alakú vezetékekkel vannak összekötve. Amikor a polimert megnyújtják, a vezetékek rugóként működnek, kinyúlnak, hogy nagyobb távolságot hidaljanak át, amíg el nem érik a teljes feszességet.
Nyújtható polimer az akkumulátor tárolásához
Az akkumulátorban használt nyújtható polimer szubsztrát poliimid nevű anyagból készül. A poliimid egy nagy teljesítményű polimer, amely szilárdságáról, rugalmasságáról és hő- és vegyszerállóságáról ismert. Általában különböző alkalmazásokban használják, többek között a hajlékony elektronikában, a repüléstechnikában és az orvosi eszközökben.
S alakú vezetékek a nyújtható akkumulátor dizájnjához
Az akkumulátorban használt S alakú vezetékek Nitinol nevű fémötvözetből készülnek. A Nitinol egy alakmemória-ötvözet, ami azt jelenti, hogy képes megjegyezni eredeti alakját, és deformálódás után vissza tud térni ahhoz. Ez a tulajdonság teszi a Nitinolt ideálissá a nyújtható eszközökhöz, mivel lehetővé teszi, hogy a vezetékek nyújthatók és deformálhatók legyenek anélkül, hogy elveszítenék az elektromosság vezetésének képességét.
Vezeték nélküli töltés a nyújtható akkumulátorokhoz
Az Illinois Egyetem és a Northwestern Egyetem kutatói által kifejlesztett akkumulátor nyújtható és tartós is, emellett vezeték nélkül is tölthető. Ez óriási előny a hordható eszközök esetében, mivel kiküszöböli a
