Но внедрение носимой электроники до сих пор ограничено их потребностью получать питание от громоздких, жестких батарей, которые снижают комфорт и могут представлять угрозу безопасности из-за утечки химикатов или возгорания.
Теперь исследователи из Стэнфорда разработали мягкую и растяжимую батарею, которая использует специальный тип пластика для более безопасного хранения энергии, чем воспламеняющиеся составы, используемые сегодня в обычных батареях.
«До сих пор у нас не было источника энергии, который мог бы растягиваться и сгибаться, как наши тела, чтобы мы могли создавать электронику, которую люди могли бы с комфортом носить», – сказал инженер-химик Чжэнан Бао, который вместе с ученым-материаловедом И Цуй занимался разработать устройство, которое они описывают в ноябре. 26 издание Nature Communications.
Использование пластмасс или полимеров в батареях не новость. В течение некоторого времени в литий-ионных батареях в качестве электролитов использовались полимеры – источник энергии, который переносит отрицательные ионы к положительному полюсу батареи. Однако до сих пор эти полимерные электролиты представляли собой текучие гели, которые в некоторых случаях могли вытекать или загораться.
Чтобы избежать таких рисков, исследователи из Стэнфорда разработали полимер, который является твердым и растяжимым, а не липким и потенциально дырявым, но при этом сохраняет электрический заряд между полюсами батареи. В лабораторных испытаниях экспериментальная батарея сохраняла постоянную выходную мощность даже при сжатии, складывании и растяжении почти вдвое больше первоначальной длины.
Прототип имеет размер уменьшенного изображения и хранит примерно вдвое меньше энергии (унция на унцию), чем обычная батарея сопоставимого размера.
Аспирант Дэвид Маканик сказал, что команда работает над увеличением плотности энергии растягиваемой батареи, создает более крупные версии устройства и проводит будущие эксперименты, чтобы продемонстрировать его производительность за пределами лаборатории. Одним из возможных применений такого устройства может быть питание растягиваемых датчиков, предназначенных для прилипания к коже, для отслеживания частоты сердечных сокращений и других показателей жизнедеятельности в рамках носимой технологии BodyNet, разрабатываемой в лаборатории Бао.