Создана саморазрушающаяся батарея для исчезающей электроники

Реза Монтазами (Reza Montazami) из Университета Айовы уже многие годы работает над технологиями так называемой временной (transient) или исчезающей электроники. Под это определение подпадают, например, военные устройства, саморазрушаюшиеся, чтобы предотвратить копирование, или рассасывающиеся в организме со временем медицинские импланты.

Последним достижением Монтазами стала созданная под его руководством в Лаборатории Эймса литий-ионная батарея, которая может обеспечивать напряжение 2,5 В, например, для питания настольного калькулятора, в течение 15 минут и растворяется при погружении в воду примерно за полчаса.

Это первая временная батарея, обладающая достаточными для практического применения ёмкостью, стабильностью и сроком складского хранения. О ней сообщает публикация в Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics.

«Любое устройство без временного источника энергии не может считаться действительно исчезающим, — комментирует Монтазами. — Это полноценная батарея со всеми необходимыми функциональными компонентами. Она намного сложнее всех наших предыдущих работ с временной электроникой».

В прежних концептуальных проектах ученого электронные схемы наносились печатным способом на единственный слой разлагаемого полимерного композита. Новая батарея может содержать до восьми таких слоев, включая анод, катод и разделитель электролита, обёрнутые в два слоя поливинилового полимера.

Созданный экспериментальный прототип очень компактен, его габариты составляют 1×5×6 мм. Его компоненты, структура и электрохимические реакции очень близки к тем, что используются в коммерческих батарейных технологиях.

При погружении в воду полимерные оболочки разбухают, лопаются и растворяются. Нерастворимые части батареи рассеиваются в виде наночастиц. Монтазами называет это гибридной физико-химической временностью.

Для приложений, требующих более продолжительного питания, новые батареи можно сделать крупнее, но и разрушаться им придётся дольше. Поэтому в статье рекомендуется в таких случаях обходиться несколькими небольшими батареями, соединяемыми между собой.

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