ابداع یک باتری حفره دار برای پوشیدنی ها

عصر لینک: پژوهشگران آمریکایی موفق به ساخت یک باتری حفره دار با انعطاف پذیری و خم شوندگی 180 درجه ای شده اند که آنرا برای بکارگیری در فناوری های پوشیدنی ایده آل می کند. این باتری جدید قادر می باشد گرما را پراکنده کند و چگالی شارژ را حتی در صورت کشیده یا تا شدن حفظ کند.

به گزارش عصر لینک به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه ییل(Yale) یک باتری نوآورانه حفره دار ساخته اند که نسبت به باتری های معمولی، انعطاف پذیری بیشتری دارد و تنفسی است. این باتری می تواند راه را برای ساخت باتری های لیتیومی مناسب برای وسایل الکترونیکی پوشیدنی هموار کند.
به نقل از آی ای، هم اکنون، اغلب باتری ها در پوشیدنی ها استفاده محدودی دارند، خصوصاً برای کاربردهایی که می توانند منجر به ساییدگی و پارگی قابل توجه شوند.
این تیم در مقاله خود که در مجله Matter انتشار یافته است، نوشت: ماهیت سخت و غیر قابل تنفس باتری های معمولی، خصوصاً در کاربردهایی که شامل کارهای فیزیکی هستند، یک محدودیت قابل توجه برای لوازم الکترونیکی پوشیدنی باقیمانده است.
با این وجود، این باتری جدید حفره دار می تواند خیلی از مشکلات باتری های موجود را با یک راهکار نسبتا ساده حل کند.
پژوهشگران برای رسیدن به این باتری، یک کیسه باتری لیتیوم-یونی منعطف را برداشتند و یک مجموعه حفره مستطیل شکل افقی و عمودی در آن ایجاد کردند. این نوع باتری ها از ترکیبی مسطح از مواد تشکیل شده اند که دارای درجه انعطاف پذیری محدودی هستند. همین طور ساخت آنها نسبتاً آسان است و از مواد الکترود معمولی و مواد مصرفی فشرده داغ تشکیل شده است.

موفقیت باتری حفره دار

لین ژو(Lin Xu)، یکی از اعضاء تیم توضیح داد: این باتری خصوصاً برای ورزشکاران یا افرادی که وسایل الکترونیکی را برای مدت طولانی می پوشند، همین طور لباس های هوشمند برای ردیابی تناسب اندام، دستگاه های نظارت پزشکی و برنامه های کاربردی مشابه که هم راحتی و هم عملکرد قابل اعتماد را می طلبد، مفیدست.
پژوهشگران با افزودن چند حفره متوجه شدند که این باتری بسیار انعطاف پذیر می شود و در عین حال قدرت زیادی را حفظ می نماید. شبیه سازی طراحی آن همین طور نشان داد که این باتری باید بتواند ۱۸۰ درجه بدون ایجاد پارگی کشیده یا تا شود.
ژو اظهار داشت: یک چالش، حفظ مواد فعال کافی برای بالا نگه داشتن چگالی انرژی باتری بود. حفره های بیش از اندازه یا خیلی بزرگ، ظرفیت ذخیره انرژی را می کاهد و ما مجبور بودیم قابلیت کشش مکانیکی را با عملکرد الکتریکی متعادل نماییم.
این تیم همین طور دریافت که وقتی باتری ۱۰ درصد کشیده یا تا می شود، می تواند در مقابل فشار فیزیکی مقاومت کند و به روشن کردن لامپ های ال ای دی ادامه دهد. پژوهشگران این مساله را با کشیدن و تا کردن باتری بالاتر از ۱۰۰ بار تایید کردند.
پژوهشگران می گویند: نکته مهم این است که این معماری، چگالی انرژی منطقه ای بالایی را ممکن می کند و به ۷.۲ میلی وات ساعت بر سانتی متر مربع در یک کیسه تک لایه دست می یابد که با بهره گیری از لایه های الکترود دوتایی تا ۱۴.۴ مگاوات ساعت بر سانتی متر مربع مقیاس پذیر است.

مناسب برای پوشیدنی ها

پژوهشگران همین طور دریافتند که این باتری جدید حفره دار می تواند بهتر در مقابل نوسانات دما و رطوبت مقاومت کند. همین طور انگار باتری جدید حدودا دو برابر پارچه نخی، تنفسی است.
پژوهشگران برای آزمایش بیشتر این باتری حفره دار، آنرا در یک کت آزمایشگاهی بافتند تا عملکرد آنرا در زمانی که کاربر تمرینات سبکی مانند دویدن را انجام می دهد، ارزیابی کنند. طراحی این باتری بطور شایان توجهی توانایی آنرا در دفع گرما و ممانعت از تجمع عرق بدن در زیر آن بهبود بخشید.
بگفته تیم تحقیقاتی، این باتری همچنان به تست سایش و پارگی بیشتری نیاز دارد، بدین سبب پژوهشگران قصد دارند عملکرد آنرا در دستگاه های تجاری نظارت بر سلامت و تجهیزات ورزشی آزمایش نمایند.
آنها همین طور درحال بررسی چگونگی افزایش مقیاس بهترین نسخه تولیدی آن هستند تا آب بندی ثابتی را برای ممانعت از نشتی یا اتصال کوتاه در کیسه باتری ایجاد کنند.
این مطالعه در مجله Matter انتشار یافته است.

1403/11/08

10:17:35

293

0.0 / 5

تگهای مطلب: الكترونیك , تولید , فناوری , كاربر

این پست عصر لینک را می پسندید؟

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۱ بعلاوه ۳

ابداع یک باتری حفره دار برای پوشیدنی ها

موفقیت باتری حفره دار

مناسب برای پوشیدنی ها

عصر لینك