O baterie care se pliază, se întinde ca pasta de dinți și nu pierde energie: în curând în hainele tale, în ceasurile tale… și chiar sub pielea ta

Imaginați-vă o baterie la fel de flexibilă ca o bucată de îmbrăcăminte, capabilă să se plieze, să se întindă și să continue să alimenteze dispozitivele dumneavoastră ca și cum nimic nu s-ar fi întâmplat. Science fiction? Nu chiar. Cercetătorii suedezi au dezvoltat o baterie extensibilă și deformabilă, fără pierderi semnificative de energie, care ar putea transforma profund lumea tehnologiilor portabile, a dispozitivelor medicale implantabile și a roboticii flexibile.

Această nouă baterie, dezvoltată de o echipă din cadrul Laboratorului de electronică organică de la Universitatea Linköping din Suedia, are câteva caracteristici surprinzătoare și promițătoare. Textura sa? „Este un pic ca pasta de dinți”, spune profesorul Aiman Rahmanudin, autorul principal al studiului. Cu alte cuvinte, aceasta poate fi extrudată, modelată, imprimată 3D și apoi încorporată în obiecte de diferite forme și utilizări. Acest progres tehnic, publicat în revista Science Advances, ar putea revoluționa modul în care sursele de energie sunt integrate în obiectele electronice. S-au dus zilele bateriilor rigide și voluminoase. Faceți loc componentelor energetice care pot fi modelate, adaptate și întinse.

Punctul forte al acestei baterii constă în capacitatea sa de a-și menține performanța în ciuda deformării fizice. În studiu, cercetătorii arată că bateria poate fi întinsă până la dublarea dimensiunii sale, menținând în același timp o alimentare stabilă, chiar și după mai mult de 500 de cicluri de reîncărcare-descărcare. Această performanță a fost posibilă printr-o reproiectare completă a componentelor interne ale bateriei. Spre deosebire de bateriile tradiționale, care sunt rigide și adesea limitate ca design, aceasta utilizează materiale organice conductoare și flexibile. Electrozii, realizați din lignină modificată – un produs secundar al fabricării hârtiei – stochează sarcini electrice, rămânând în același timp maleabili. Conectorii interni sunt realizați din nanografit și nanofire de argint, suficient de subțiri pentru a nu compromite flexibilitatea generală a dispozitivului. Rezultatul este o baterie de înaltă performanță, ușoară și complet deformabilă.

Aplicațiile avute în vedere sunt vaste, dar în domeniul medical este cel în care această baterie ar putea schimba jocul cel mai rapid. Gândiți-vă la stimulatoare cardiace, pompe de insulină sau aparate auditive, care sunt limitate în prezent de baterii rigide. Cu o sursă de energie flexibilă și adaptabilă, aceste dispozitive ar putea fi mai confortabile, mai discrete și mai rezistente. Același lucru este valabil și pentru textilele inteligente, unde integrarea componentelor electronice în îmbrăcăminte rămâne o provocare din cauza rigidității bateriilor. O baterie extensibilă ar putea să se adapteze perfect la forma corpului, însoțind mișcările fără disconfort sau pierdere de eficiență energetică. În ceea ce privește robotica, această descoperire deschide perspective fascinante: roboți mai flexibili, care să imite mai fluent mișcările umane, dotați cu sisteme energetice integrate care să le urmărească deformările naturale.

Bateria concepută de echipa Linköping funcționează în prezent la 0,9 volți, ceea ce este încă sub tensiunea standard a bateriilor comerciale (aproximativ 1,5 volți). Obiectivul este acum de a găsi noi compuși chimici capabili să crească această tensiune, menținând în același timp proprietățile de flexibilitate și durabilitate. În plus, după cum subliniază Pragathi Darapaneni, inginer senior la Schaeffler Asia, siguranța materialelor este un aspect esențial: „Bateriile fluide trebuie evaluate pentru a se asigura că materialele utilizate sunt non-toxice și sigure pentru contactul prelungit cu pielea umană”.

Pe scurt, conceptul a fost validat, dar va dura ceva timp până când va putea fi industrializat. Cercetările continuă pentru a perfecționa această tehnologie, a-i optimiza puterea și a-i garanta siguranța pe termen lung.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România