ほとんどの機器に使われている、かさばる硬いブロックであるバッテリーが、どんな形にも適合したらどんなに素晴らしいでしょうか?これはSFではなく、リンショーピング大学。 3Dプリント可能な、歯磨き粉のような液体バッテリーは、エレクトロニクスの新時代の到来を告げるものです。
10年以内に1兆台以上の接続デバイスが存在すると予測されています: 従来のスマートフォンやスマートウォッチからインスリンポンプなどのウェアラブル医療機器まで、 ペースメーカー e 感覚 健康モニタリングの。そして、これは ソフトロボティクス、 eテキスタイル と 神経インプラント。これらすべてのガジェットにとって、あらゆる形状にできる液体バッテリーは便利なだけでなく、必要不可欠です。 エネルギーの硬直性は、私たちが知っているように、常に技術設計の目に見えない限界でした。
違いを生み出す電動「パスタ」
「歯磨き粉のような質感です。例えば、この材料を3Dプリンターで使用すれば、バッテリーを思い通りに形作ることができます。これは新しいタイプの技術の扉を開くものです」と彼は説明する。 アイマン・ラフマヌディン、助教授リンショーピング大学。この説明には詩的なところがあります。流動的になり、独自の形を押し付けるのではなく適応するエネルギーです。
現在、バッテリーはすべての電子機器の中で最大の部品です。今では、それらは堅固で、かなりかさばっています。問題は常に同じです。バッテリー容量が高くなるほど、電極を厚くする必要があり、したがって剛性も高くなります。今までは、断ち切ることは不可能と思われていた悪循環。
しかし、柔らかく、ぴったりフィットするバッテリーであれば、デザイン上の制限はありません。まったく異なる方法で電子機器に統合し、ユーザーに合わせて調整することができます。私たちが日常的にテクノロジーと関わる方法を根本的に変える可能性があると言っても過言ではありません。
液体電池：持続可能性と柔軟性の両立
柔らかく伸縮性のある電池を作ろうとするこれまでの試みは、伸縮可能なゴム複合材や互いにスライドする接続部など、さまざまなタイプの機械的特徴に依存してきました。しかし、これらの解決策は問題の核心には対処していませんでした。活性物質が増えると電極が厚くなり、剛性も増すからです。
「我々はここでその問題を解決し、静電容量が剛性とは無関係であることを初めて実証しました」とラーマヌディン氏は言う。
過去にも流体電極はテストされましたが、あまり成功しませんでした。当時はガリウムなどの液体金属が使用されていましたが、これは陽極としてしか機能せず、充放電中に固化して流動性を失ってしまう危険性がありました。さらに、これまで製造されていたストレッチバッテリーの多くは、抽出および加工時に環境に大きな影響を与える希土類材料を使用していました。
フレキシブル電池の未来
研究者たちは代わりにソフト電池を 導電性プラスチック（共役ポリマー）とリグニン紙生産の副産物です。 バッテリーは性能を維持しながら 500 回以上の充電と放電が可能です。 長さを 2 倍に延長して同様に機能させることもできます。
「バッテリーの材料は共役ポリマーとリグニンなので、原材料は豊富です。リグニンのような副産物をバッテリー材料のような高価値商品に再利用することで、より循環型のモデルに貢献できます。つまり、これは持続可能な代替手段なのです」と彼は説明します。 モフセン・モハメッドLOEのポスドク研究員であり、この論文の主著者の一人である 公開 科学の進歩.
液体バッテリーはまだ実験段階にあります。現在は0,9ボルトを供給しているが、研究者らはすでに、地殻によく存在するXNUMXつの金属、亜鉛やマンガンなどの異なる化合物を使用してこの電圧を上げる研究を進めている。
これを自分の体にどこかに塗りたくるのが待ちきれません。
