นักวิจัยที่ Linkoping University ในสวีเดนได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่อ่อนนุ่มและอ่อนนุ่มซึ่งสามารถอยู่ในรูปแบบหรือรูปร่างใด ๆ กุญแจสำคัญในการพัฒนาแบตเตอรี่ดังกล่าวใช้อิเล็กโทรดของเหลวแทนที่จะเป็นของแข็ง นักวิจัยใช้แบตเตอรี่เพื่อเปิดไฟ LED สีแดงซึ่งทำงานในสถานะผ่อนคลายของแบตเตอรี่และเมื่อมันถูกบิดและยืดออก
แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานสำคัญสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ ในโลกปัจจุบัน ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงเครื่องกระตุ้นหัวใจและแล็ปท็อปไปจนถึงเซ็นเซอร์ตรวจสอบสุขภาพแบตเตอรี่ได้กลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในชีวิตประจำวันของเราอย่างรวดเร็ว เมื่อเทคโนโลยีดีขึ้นแกดเจ็ตและเซ็นเซอร์ก็เล็กลง แต่ความแข็งแกร่งของแบตเตอรี่ก็รั้งพวกเขาไว้ไม่ให้หดตัวต่อไป
การประมาณการแนะนำว่าแกดเจ็ตล้านล้านจะเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตในทศวรรษหน้าซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นหุ่นยนต์อ่อนนุ่ม e-textiles และอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ เพื่อความสะดวกสบายของผู้ใช้ที่ได้รับการปรับปรุงอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องทำงานโดยไม่ขัดขวางกิจกรรมประจำวันที่ผู้ใช้มีส่วนร่วมนี่คือที่ต้องการแบตเตอรี่ที่อ่อนนุ่มและอ่อนไหวซึ่งสามารถเป็นรูปเป็นร่างได้
แบตเตอรี่ของเหลว
“ แบตเตอรี่เป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด” Aiman Rahmanudin ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ Linkpoing University กล่าวในการแถลงข่าว วันนี้พวกเขาแข็งแกร่งและค่อนข้างใหญ่ แต่ด้วยแบตเตอรี่ที่นุ่มและสอดคล้องกันไม่มีข้อ จำกัด ในการออกแบบ มันสามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงและปรับให้เข้ากับผู้ใช้”
ความพยายามก่อนหน้านี้ในการทำให้แบตเตอรี่ดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการใช้โลหะเหลวเช่นแกลเลียม วัสดุสามารถทำหน้าที่เป็นขั้วบวกเท่านั้นอิเล็กโทรดที่เป็นบวก แต่ยังมีความเสี่ยงที่จะทำให้แข็งตัวในระหว่างกระบวนการชาร์จหรือการปลดปล่อยซึ่งขัดขวางการใช้ในเชิงพาณิชย์
Rahmanuddin และทีมนักวิจัยของเขาที่ห้องปฏิบัติการ Electronics Organic Electronics (LOE) ที่มหาวิทยาลัยหันไปหาพอลิเมอร์และลิกนินซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตกระดาษเพื่อสร้างแบตเตอรี่ของเหลว
“ พอลิเมอร์คอนจูเกตเช่น Pedot และ PACA ถูกสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการของเราผ่านกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับโมโนเมอร์ (หน่วยการสร้างโพลีเมอร์)” Rahmanuddin กล่าว วิศวกรรมที่น่าสนใจ ทางอีเมล “ ในขณะที่พวกเขาเป็นสังเคราะห์เราได้เลือกอย่างแข็งขันเพื่อลดการใช้โลหะที่หายากหรือเป็นอันตรายในแบตเตอรี่ของเราให้สอดคล้องกับเป้าหมายที่กว้างขึ้นของการพัฒนาอย่างยั่งยืน”
มันทำงานอย่างไร?
“ พื้นผิวเป็นเหมือนยาสีฟัน” Rahmanuddin อธิบาย “ วัสดุสามารถใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อกำหนดรูปแบบแบตเตอรี่ตามที่คุณต้องการ”
นักวิจัยเรียกเก็บเงินและปล่อยออกไป 500 ครั้งและแบตเตอรี่ยังคงรักษาประสิทธิภาพไว้ ที่น่าสนใจแบตเตอรี่นั้นยืดยาวเป็นสองเท่าและยังทำงานได้ดี สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือแบตเตอรี่ทำจากวัสดุที่ยั่งยืน
“ เนื่องจากวัสดุในแบตเตอรี่เป็นพอลิเมอร์คอนจูเกตและลิกนินวัตถุดิบจึงอุดมสมบูรณ์” Mohsen Mohammadi เพื่อนหลังปริญญาเอกที่ Loe ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำงาน “ ด้วยการปรับแต่งผลพลอยได้เช่นลิกนินลงในสินค้าที่มีมูลค่าสูงเช่นวัสดุแบตเตอรี่เรามีส่วนร่วมในรูปแบบวงกลมมากขึ้นดังนั้นจึงเป็นทางเลือกที่ยั่งยืน”
นักวิจัยยังคงมีอาการไม่กี่ข้อเพื่อแก้ไขด้วยการออกแบบนี้ ในขณะที่แบตเตอรี่ทำงานในรูปแบบหรือรูปแบบใด ๆ เอาต์พุตของมันยังคง จำกัด อยู่ที่ 0.9 โวลต์ ทีมกำลังทำงานเพื่อเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
“ ตัวเลือกหนึ่งที่เรากำลังสำรวจคือการใช้สังกะสีหรือแมงกานีสโลหะสองชนิดที่พบได้ทั่วไปในเปลือกโลกของโลก” Rahmanuddin กล่าวในการแถลงข่าว
“ แม้จะเป็น“ ไม่ใช่ออร์แกนิก” โลหะเหล่านี้มีมากมายและเคมีแบตเตอรี่ของพวกเขาก็สามารถทำงานในอิเล็กโทรไลต์ที่ปลอดสารพิษได้ทำให้เหมาะกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้” Rahmanuddin กล่าว เช่น ทางอีเมล