Батареї стануть гнучкими і схожими на желе: вчені знайшли дивну, але ефективну технологію
Сучасним батареям уже недостатньо бути просто швидкими та довговічними. Дедалі більшого значення набуває фактор екологічності — з чого робити такі батареї, і як їх потім утилізувати. Іноді з'являються зовсім несподівані рішення — наприклад, батарея на основі желатину.
Така батарея справді гнучка та еластична, пише interestingengineering.com. Вона розтягується і згинається, пристосовуючись до різних умов, і при цьому може забезпечити живлення переносних пристроїв і медичних імплантатів нового покоління.
Незвичайну желатинову батарею придумали дослідники з канадського Університету Макгілла. Вони ставили собі за мету скоротити величезні витрати, пов'язані з батареями переносних пристроїв. Коли батареї перестають працювати, їх доводиться просто викидати, пояснюють учені, і кількість відходів дедалі зростає.
Тому фахівці вирішили винайти щось настільки ж працездатне, але більш корисне для екології, і зосередилися на заміні електродів із важких металів, що використовуються у звичайних батареях, на біорозкладні матеріали. Однак це було "завдання із зірочкою" — адже треба було ще й зберегти продуктивність.
Кислоти для батареї
Магній і молібден, які зазвичай використовуються в біорозкладних батареях, справді розкладаються швидше, ніж важкі метали, але при цьому і продуктивність у них нижча.
Щоб подолати цю перешкоду, дослідники задіяли дві природні кислоти — лимонну та молочну. У суміші з желатином кислоти показали набагато вищий результат. Річ у тім, що магній може утворювати шар, який зупиняє реакцію між електролітом і електродом. А зруйнувати цей шар можна якраз за допомогою кислоти, не втрачаючи при цьому довговічності та ефективності
Сама ідея застосування лимонної кислоти доволі кумедна — вона з'явилася, коли один із дослідників пригадав, як у дитинстві майстрував "лимонну батарейку", приєднуючи мідний дріт до лампочки.
Гнучка батарея
Щоб зробити пристрій досить гнучким для щоденного використання, кислоти були перетворені на суспензію і з'єднані з желатином. Так вийшов м'який, готовий до розтягування електроліт.
Потім дослідники розрізали батарею за зразком кірігамі — геометричної техніки, яка дає змогу матеріалам розширюватися і скручуватися, не розриваючись. Метод кірігамі вже застосовувався в електроніці, але в біорозкладних батареях його досі не пробували.
Під час випробувань конструкція з візерунком кірігамі розтягувалася до 80% без втрати продуктивності.
Команда також підключила батарею до датчика тиску для демонстрації роботи в реальних умовах. Напруга становила близько 1,3 вольта, що трохи менше за 1,5 вольта стандартної батарейки типу АА, але цілком достатньо для роботи переносної електроніки.
Раніше стало відомо, що сонячна батарея може працювати аж 1000 годин. За розробку такої батареї нового покоління взялися китайські дослідники.