Εύκαμπτη μπαταρία λιθίου για wearables, εμπνευσμένη από τη σπονδυλική στήλη

Δευτέρα, 05 Φεβρουαρίου 2018 21:31
rice.edu

Φωτογραφία αρχείου

Ομάδα ερευνητών του Columbia University in the City of New York (Columbia Engineering) υπό τον Γιουάν Γιανγκ ανέπτυξε μπαταρία, σε σχήμα ανθρώπινης σπονδυλικής στήλης, που επιτρέπει μεγάλη ευκαμψία, υψηλή πυκνότητα ενέργειας και σταθερή τάση ανεξαρτήτως του πώς κάμπτεται ή στρίβει, με προσανατολισμό προς τη χρήση της σε wearable ηλεκτρονικές συσκευές, όπως «έξυπνα» υφάσματα, γυαλιά κ.α.

«Η πυκνότητα ενέργειας του πρωτοτύπου μας είναι μια από τις υψηλότερες που έχουν αναφερθεί ως τώρα» λέει ο Γιανγκ. «Έχουμε αναπτύξει μια απλή και κλιμακωτή προσέγγιση για την παρασκευή μιας εύκαμπτης μπαταρίας ιόντων λιθίου που έχει εξαιρετικές ηλεκτροχημικές και μηχανικές ιδιότητες. Το σχέδιό μας είναι πολλά υποσχόμενο ως υποψήφιο να καταστεί η πρώτης γενεάς εύκαμπτη μπαταρία ιόντων λιθίου για το εμπόριο. Τώρα βελτιστοποιούμε το σχέδιό της και βελτιώνουμε τις επιδόσεις».

Σύμφωνα με ανακοίνωση του πανεπιστημίου, ο Γιανγκ, η ομάδα του οποίου ασχολείται με τη σύνθεση και τη δομή των υλικών μπαταρίας για την επίτευξη υψηλών επιδόσεων, εμπνεύστηκε από την ευλυγισία της σπονδυλικής στήλης ενώ έκανε γυμναστική. Η σπονδυλική στήλη είναι εξαιρετικά ευλύγιστη και μηχανικά συμπαγής, καθώς περιέχει μαλακά τμήματα τα οποία διασυνδέουν σκληρά. Ο Γιανγκ χρησιμοποίησε το μοντέλο αυτό για τον σχεδιασμό μιας μπαταρίας με παρόμοια δομή.

Η μπαταρία επιδεικνύει σταθερότητα ως προς τον κύκλο φόρτισης/ αποφόρτισής της, καθώς και σταθερό προφίλ τάσης, ανεξαρτήτως του πώς κάμπτεται ή στρεβλώνεται. «Το σχέδιό μας, τύπου σπονδυλικής στήλης, είναι πολύ πιο μηχανικά συμπαγές από τα συμβατικά σχέδια» σημειώνει ο Γιανγκ. «Αναμένουμε πως η εμπνευσμένη από τη βιολογία, κλιμακωτή μέθοδός μας για την παραγωγή εύκαμπτων μπαταριών ιόντων λιθίου θα φέρει σημαντική πρόοδο στην εμπορευματοποίηση των εύκαμπτων συσκευών» προσθέτει.