به گزارش ایسنا به نقل از نیو اطلس، وسایل الکترونیکی قابل تعبیه و بافت در پارچه ها ، کاربردهای جالبی را نوید می دهند. از لباس هایی که بر فعالیت ماهیچه ها و تعداد تنفس نظارت می کنند گرفته تا لباس هایی که می توانند با یکدیگر صحبت کنند. توسعه منابع انرژی انعطاف پذیر برای تحقق این ایده ها یک زمینه تحقیقاتی مهم است و دانشمندان دانشگاه "بریتیش کلمبیا" اکنون راه حل ویژه ای را ارائه کرده اند که طبق ادعای آنها می تواند اولین باتری باشد که هم انعطاف پذیر بوده و هم قابل شست و شو است.
در چند سال پیش، ما شاهد انواع راه حل های ذخیره انرژی منعطف بوده ایم که برای تامین انرژی دستگاه های پوشیدنی طراحی شده اند. از باتری هایی در مقیاس میلی متری که مانند چسب نواری روی پوست کشیده می شوند گرفته تا باتری های پارچه مانندی که انرژی را از عرق بدن می گیرند. اکنون محققان دانشگاه "بریتیش کلمبیا" برخی از پیشرفت های مهندسی را برای پر کردن شکاف های مهم در فناوری فعلی به کار گرفته اند.
دکتر "انگوک تان گوین" (Ngoc Tan Nguyen) نویسنده مسئول این مطالعه می گوید:لوازم الکترونیکی پوشیدنی، بازار بزرگی هستند و باتری های قابل کشش برای توسعه آن ها ضروری هستند. با این حال، تابحال باتری های قابل کشش قابل شستشو نبوده اند و اگر بخواهند در برابر نیازهای استفاده روزمره مقاومت کنند، این یک افزودنی حیاتی است.
دانشمندان برای توسعه یک باتری با این قابلیت ها، در نحوه چیدمان این دستگاه ها بازنگری کردند. این تیم به جای ساخت یک باتری لیتیوم- یونی که مملو از مواد سخت درون یک پوسته سفت و سخت است، به روش شیمیایی جایگزین و استفاده از "روی" و "منگنز دی اکسید" روی آوردند که هزینه کم و ایمنی قابل توجهی دارد. این مواد به قطعات بسیار ریزی آسیاب شدند و در یک پلیمر جاسازی شدند تا لایه های فوق العاده نازک و منعطف را تشکیل دهند. سپس تعدادی از آن ها روی هم چیده شد و در همان پلیمر محصور شد تا محصول نهایی را تشکیل دهد.
"تان گوین" می گوید: ما "روی" و "منگنز" را انتخاب کردیم، زیرا برای دستگاه هایی که در کنار پوست بدن قرار می گیرند، مواد شیمیایی ایمن تری نسبت به باتری های لیتیوم- یونی هستند، چرا‌که این باتری ها می توانند در هنگام شکستن ترکیبات سمی تولید کنند.
این باتری جدید، انعطاف پذیر است و میتواند تا دو برابر طول معمول خود کشیده شود و همچنین دارای ظرفیت ویژه ۱۶۰ میلی آمپر ساعتی در هر گرم است و ۷۵ درصد ظرفیت خود را در ۵۰۰ چرخه شارژ و تخلیه شارژ حفظ می کند.
همچنین محققان متوجه شدند که این باری جدید به شکل چشمگیری می تواند ۳۹ بار شستشو را تحمل کند.
"بهار ایرانپور" دانشمند ایرانی عضو این تیم تحقیقاتی می گوید:ما نمونه های اولیه خود را در ماشین های لباسشویی خانگی و تجاری قرار دادیم و مشاهده کردیم که آن ها بدون آسیب و و کاربردی ظاهر شدند و اینگونه است که ما می دانیم این باتری واقعاً مقاوم و قابل شستشو است.
این تیم اکنون در حال کار برای بهبود توان خروجی و طول عمر این باتری جدید است و می گوید که این باتری از همین حالا توجهات تجاری را بخود جلب کرده است و انتظار می رود هزینه آن به اندازه یک باتری قابل شارژ استاندارد باشد.
محققان تصور می کنند که از این باتری در ساعت های هوشمند و پوشیدنی هایی که علائم حیاتی را اندازه گیری می کنند و همچنین لباس های هوشمند استفاده شود.
دکتر "جان مدن" استاد مهندسی برق و کامپیوتر این دانشگاه که نظارت بر این پروژه را بر عهده داشت، می گوید: مواد مورد استفاده فوق العاده کم هزینه هستند، بنابراین اگر این مواد به مقدار زیاد ساخته شود، ارزان خواهد بود.
این تحقیق در مجله Advanced Energy Materials منتشر شده است.
- 19
- 1
