Батареї перетворяться на еластичні та желеподібні: дослідники виявили незвичайну, але дієву технологію.
Сучасні акумулятори вже не можуть задовольнятися лише швидкістю та тривалістю роботи. Все більше уваги приділяється екологічним аспектам — важливо, з яких матеріалів виготовляються ці батареї та як їх буде можливим утилізувати. Іноді виникають несподівані інноваційні рішення, наприклад, акумулятор на основі желатину.
Ця акумуляторна батарея насправді є надзвичайно гнучкою та еластичною, згідно з інформацією з interestingengineering.com. Вона здатна розтягуватися і вигинатися, адаптуючись до різних умов, при цьому забезпечуючи енергією портативні гаджети та сучасні медичні імплантати.
Дослідники з канадського Університету Макгілла винайшли унікальну желатинову батарею. Їхня мета полягала в зменшенні значних витрат, пов’язаних із акумуляторами для портативних пристроїв. Вчені зазначають, що після виходу батарей з ладу їх зазвичай просто викидають, що призводить до збільшення обсягу відходів.
Тому фахівці вирішили винайти щось настільки ж працездатне, але більш корисне для екології, і зосередилися на заміні електродів із важких металів, що використовуються у звичайних батареях, на біорозкладні матеріали. Однак це було "завдання із зірочкою" -- адже треба було ще й зберегти продуктивність.
Кислоти для акумуляторів
Магній та молібден, що часто застосовуються в біорозкладних акумуляторах, дійсно мають вищу швидкість розкладання порівняно з важкими металами. Однак їхня ефективність залишається на нижчому рівні.
Щоб подолати цю перешкоду, дослідники задіяли дві природні кислоти -- лимонну та молочну. У суміші з желатином кислоти показали набагато вищий результат. Річ у тім, що магній може утворювати шар, який зупиняє реакцію між електролітом і електродом. А зруйнувати цей шар можна якраз за допомогою кислоти, не втрачаючи при цьому довговічності та ефективності
Ідея використання лимонної кислоти виглядає досить смішно — вона виникла, коли один з науковців згадав, як у своєму дитинстві створював "батарейку з лимона", підключаючи мідний провід до лампочки.
Гнучкий акумулятор
Для того щоб пристрій став більш адаптивним до щоденного застосування, кислоти були перетворені в суспензію та змішані з желатином. В результаті цього утворився еластичний електроліт, готовий до розтягування.
Потім дослідники розрізали батарею за зразком кірігамі -- геометричної техніки, яка дає змогу матеріалам розширюватися і скручуватися, не розриваючись. Метод кірігамі вже застосовувався в електроніці, але в біорозкладних батареях його досі не пробували.
У ході тестування конструкція з кірігамі змогла розтягнутися до 80%, не знижуючи при цьому ефективності.
Команда також з'єднала акумулятор із датчиком тиску, щоб продемонструвати його функціонування в реальних умовах. Напруга становила приблизно 1,3 вольта, що дещо менше стандартних 1,5 вольт батареї типу АА, проте цього було цілком достатньо для живлення портативних електронних пристроїв.
Раніше стало відомо, що сонячна батарея може працювати аж 1000 годин. За розробку такої батареї нового покоління взялися китайські дослідники.
