В своё время именно благодаря аккумуляторам появились портативные устройства с высокой степенью автономности. Тем не менее батареи также накладывают существенные ограничения на разрабатываемую технику. Один из нюансов, который приходится учитывать инженерам – это размер аккумулятора. Разработчикам пришлось изрядно поломать голову, прежде чем удалось создать аккумуляторную батарею с высокой степенью эластичности, при желании её просто намотать на корпус.

Чем меньше, тем лучше

Такие параметры аккумуляторных батарей как ёмкость и физический размер неразрывно связаны друг с другом. Чем больше ёмкость батареи, тем большего она будет размера, причём её размеры и вес будут расти гораздо быстрее, чем сама ёмкость. Эта особенность доставляет немало хлопот инженерам, которым приходится каждый раз думать, где именно разместить батарею, поскольку та занимает много места, делает устройство слишком большим и мешает другим компонентам. Особенно это актуально для носимой электроники, например, встраиваемой в одежду: в целом ряде случаев человеку могли бы пригодиться интегрированные датчики, но элементы питания слишком большие и вызывают дискомфорт.

Работы по созданию принципиально новых аккумуляторов ведутся очень давно, и даже были получены определённые результаты. Например, недавно представили гибкий аккумулятор, который не боится воды, ещё раньше создали структурную батарею, выполняющую роль несущей конструкции. Теперь же учёным удалось разработать тончайшую аккумуляторную батарею.

Волоконный аккумулятор

Исследователи предположили, что самой универсальным материалом для батареи будет волокно. В различных устройствах оно легко станет частью конструкции, а в случае с носимой электроникой, встраиваемой в одежду, такой аккумулятор вполне можно просто вплести в ткань. Оставалось только найти способ, при помощи которого можно было бы воссоздать структуру батареи в столь малом сечении. После многих проб и ошибок для этого решили использовать метод экструзии, применяемый в производстве пластмасс: из нагретого до пластичного состояния материала вытягиваются нити нужного диаметра. Чтобы осуществить задуманное, батарею для начала собрали в увеличенном масштабе, разместив все компоненты в трубке. После этого её поместили в цилиндр, нагрели до температуры, близкой к температуре плавления, и пропустили через отверстия меньшего диаметра. Таким образом, на выходе получилась достаточно тонкая нить с требуемым взаимным расположением внутренних элементов. Для батареи также были использованы гелевые электроды и новый гелевый электролит, что позволило сделать батарею огнестойкой – она не будет воспламеняться после повреждения.

Полученный аккумулятор очень гибкий и тонкий. Если разрезать его на отрезки длиной 140 метров, ёмкость батареи составит 123 мАч. По словам разработчиков, у аккумулятора нет предела длины, всё зависит лишь от ёмкости, которую требуется получить. Чтобы опробовать нитевидную батарею в работе, её обмотали вокруг игрушечной подводной лодки, обеспечив ей таким образом питание. Оболочка совершенно герметична, поэтому она легко выдерживает контакт с водой.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!