סוללה רכה מהפכנית יכולה לעצב מחדש אלקטרוניקה עתידית

image provided by pixabay
Representational image of battery

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים באוניברסיטת Linköping פיתחו טכנולוגיית סוללות פורצת דרך: סוללה רכה, מבוססת נוזל, אותה ניתן לעצב לכל צורה. כך, סוללה זו פותחת אפשרויות חדשות לשילוב של אחסון אנרגיה באלקטרוניקה עתידית. המחקר, שפורסם בכתב העת Science Advances, מגלה כי סוללה גמישה זו יכולה לסלול את הדרך למגוון רחב של יישומים, ממכשירים רפואיים לבישים לרובוטיקה רכה ולטקסטיל אלקטרוני, על פי TechXplore.

בניגוד לסוללות מצב מוצק מסורתיות, שהן מגושמות ונוקשות, הסוללה החדשה משתמשת באלקטרודות נוזליות, גישה חדשנית המתגברת על מגבלות מרכזיות של פיתוחים קודמים. על ידי הפיכת אלקטרודות מוצקות לנוזליות, החוקרים יצרו סוללה שאינה רק רכה וגמישה אלא גם ניתנת להתאמה. על פי איימן רחמנודין, פרופסור באוניברסיטת Linköping, לחומר יש מרקם דומה למשחת שיניים, אשר ניתן לעצב באמצעות מדפסת תלת ממד כדי להתאים למגוון רחב של מכשירים.

הצורך בסוללות כאלה צפוי לגדול במהירות בשנים הקרובות. עם תחזיות המצביעות על כך שיותר מטריליון מכשירים יהיו מחוברים לאינטרנט בתוך עשור, שרבים מהם יהיו לבישים או מוטמעים בגוף האדם, פתרונות סוללה חדשים הם חיוניים כדי לענות על הדרישות של חידושים אלה, מסבירים החוקרים. משתלים רפואיים כמו קוצבי לב ומשאבות אינסולין ועד לרובוטיקה רכה וחיישנים לניטור על מדדים, טכנולוגיות אלה דורשות סוללות שאינן פוגעות בניידות או הפונקציונליות.

הסוללה הרכה והניתנת לעיצוב הזו מטפלת בסוגיית הקשיחות שפגעה כבר זמן רב בסוללות ניתנות למתיחה. הגישות המסורתיות השתמשו בקומפוזיטים מגומי או בחיבורי הזזה, אך פתרונות אלה לא התייחסו באופן מלא לאתגר של שמירה על קיבולת גבוהה בתצורה גמישה. עיצוב האלקטרודה הנוזלית שפותח על ידי החוקרים מבטיח כי הסוללה יכולה לשמור על קיבולת גדולה ללא הקשיחות הטיפוסית המזוהה עם חומרי סוללה מסורתיים.

על פי TechXplore, הסוללה בנויה באמצעות סוג של חומרי פלסטיק מוליכים, המכונים פולימרים מצומדים, וליגנין, תוצר לוואי של ייצור נייר, מה שהופך אותה לא רק לפונקציונלית מאוד, אלא גם לידידותית לסביבה.

נכון לעכשיו, הסוללה פועלת ב-0.9 וולט וניתן למתוח אותה עד כפול מאורכה תוך שמירה על הביצועים. השלב הבא של הפיתוח יתמקד בהגדלת המתח ובחקירת חומרים כגון אבץ או מנגן כדי לשפר עוד יותר את היכולות של הסוללה. עם המשך דיוק, סוללה רכה זו יכולה להפוך לטכנולוגיה מרכזית בדור הבא של מכשירים גמישים.