Инженеры MIT разработали гибкую батарею рекордной длины

Если литий-ионной батарее придать форму нити, её можно было бы вплетать в тканые материалы любой формы, структурно интегрируя с самыми разнообразными электронными устройствами, носимыми как элемент одежды.

Концептуальный прототип такой технологии создала группа исследователей в Массачусетском технологическом институте (MIT). Изготовленная ими нитевидная батарея имеет длину 140 метров, чем практически демонстрируется, что такое устройство можно сделать как угодно длинным.

Об этом достижении рассказывается во вчерашнем выпуске журнала Materials Today.

Прежде уже демонстрировались нитевидные волокна, содержащие в себе разнообразные электронные компоненты, включая светодиоды, фотодатчики, коммуникационные и цифровые системы. Многие из них можно ткать и стирать, что делает их практичными для использования в носимых устройствах, но все они до сих пор зависели от внешнего источника питания. Появление волоконной батареи, также выдерживающей шитьё и стирку, впервые позволяет таким устройствам стать по-настоящему автономными.

Экспериментальная батарея изготовлена ​​с использованием новейших аккумуляторных гелей и стандартной системы вытягивания волокна. Материал в большем цилиндре, содержащем всё компоненты, нагревается до температуры чуть ниже точки плавления и протягивается через узкое отверстие. При этом все внутренние компоненты сильно сжимаются с сохранением их относительного расположения.

Для демонстрации возможностей батареи её использовали с системой световых коммуникаций «Li-Fi», которая включала в себя микрофон, предусилитель, транзистор и диоды для оптического канала обмена данными.

Отрезок батареи длиной 140 м и толщиной всего несколько сотен микрон имел энергоёмкость 123 мА-час, которой достаточно для зарядки умных часов или телефона.

Помимо одномерных волокон, которые можно использовать для производства двухмерных тканей, этот материал также применим в 3D-печати для создания твёрдых объектов. Чтобы продемонстрировать и эту возможность, авторы обернули 20-метровую нить вокруг корпуса игрушечной подводной лодки, что стало первым в отрасли примером 3D-печати с использованием волоконной батареи.

Изобретатели процесса уже подали заявку на патент и продолжают экспериментировать с материалами в целях улучшения мощности и эффективности получаемых устройств. По их прогнозам, волоконные батареи могут быть готовы к использованию в коммерческих продуктах в течение нескольких лет.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365