This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים מאוניברסיטת ג'ילין בסין עשו התקדמות פורצת דרך בטכנולוגיית סוללות הליתיום-יון על ידי פיתוח סוללה נמתחת שמסוגלת לרפא את עצמה ולהתרחב לעד 250% מגודלה המקורי מבלי לפגוע בביצועים שלה. סוללה חדשנית זו יכולה להיות בסיס חשוב עבור הדור הבא של אלקטרוניקה לבישה ורובוטיקה רכה.
סוללות ליתיום-יון ידועות בצפיפות האנרגיה הגבוהה שלהן, והן מציעות יתרונות משמעותיים על פני טכנולוגיות ישנות יותר. יתרונות אלה כוללים הנעה לטווח ארוך עבור מכשירים כגון כלי רכב חשמליים, טלפונים חכמים ומחשבים ניידים, תוך כדי שהן תופסות הרבה פחות מקום. עם זאת, ככל שהמכשירים נעשים גמישים יותר ומשולבים בבגדים או בצורות לבישות, צץ אתגר חדש: יצירת
פתרון אחסון אנרגיה שיכול לשמור על הפונקציונליות שלו תוך כדי שנמתח ומכופף מבלי להישבר.
הצוות, בראשות פרופסור שיאוקונג ליו, ניגש לבעיה זו עם פתרון חדשני. באמצעות שימוש במולקולות פולימר ארוכות המקושרות באמצעות קשרי אימין – שילוב של פחמן וחנקן – החוקרים עיצבו סוללה שבה האלקטרוליט והאלקטרודות מחוברים יחד בתצורה ייחודית. עיצוב זה מאפשר לסוללה להימתח ואפילו לרפא את עצמה אם היא ניזוקה. כאשר הסוללה נחתכת, ניתן לחבר את הרכיבים מחדש, והם יחדשו את פעולתם – תכונה קריטית עבור אלקטרוניקה גמישה בעתיד.
פריצת הדרך מגיעה משילוב של הפולימר הניתן למתיחה וחוסן הסוללה. הפולימר משמש לא רק כאלקטרוליט, אלא גם נקשר לאלקטרודות החיוביות והשליליות. באופן מדהים, הסוללה שומרת על היכולת שלה להפעיל התקנים, גם כאשר נתונה ללחץ. בנוסף, גם לאחר ניסוי בו הסוללה נחתכה והורכבה מחדש, היא עדיין הייתה מסוגלת לספק חשמל קבוע לנורית לד, מה שמדגים את יכולות הריפוי העצמי שלה.
סוללות נמתחות הן אינן חדשות, אך הן בדרך כלל חסרות תכונות ריפוי עצמי, ואלה שכן הן פחות גמישות. הצוות של ליו השיג שילוב נדיר של שתי התכונות, מה שיכול להיות בסיס עבור חידושים בעולם המכשירים האלקטרוניים הלבישים וטכנולוגיות גמישות אחרות. מחקר זה, שפורסם ב- Supramolecular Materials, מסמן צעד מרגש לקראת פתרונות אנרגיה חזקים יותר ואדפטבילים יותר.
