باتری منعطف قابل شستشو ساخته شد - جام پارسی

به گزارش خبرنگاران و به نقل از نیو اطلس، وسایل الکترونیکی قابل تعبیه و بافت در پارچه ها، کاربردهای جالبی را نوید می دهند. از لباس هایی که بر فعالیت ماهیچه ها و تعداد تنفس نظارت می نمایند گرفته تا لباس هایی که می توانند با یکدیگر صحبت نمایند. توسعه منابع انرژی انعطاف پذیر برای تحقق این ایده ها یک زمینه تحقیقاتی مهم است و دانشمندان دانشگاه بریتیش کلمبیا اکنون راهکار ویژه ای را ارائه نموده اند که طبق ادعای آنها می تواند اولین باتری باشد که هم انعطاف پذیر بوده و هم قابل شستشو است.

در چند سال گذشته، ما شاهد انواع راهکار های ذخیره انرژی منعطف بوده ایم که برای تامین انرژی دستگاه های پوشیدنی طراحی شده اند. از باتری هایی در مقیاس میلی متری که مانند چسب نواری روی پوست کشیده می شوند گرفته تا باتری های پارچه مانندی که انرژی را از عرق بدن می گیرند. اکنون محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا بعضی از پیشرفت های مهندسی را برای پر کردن شکاف های مهم در فناوری فعلی به کار گرفته اند.

دکتر انگوک تان گوین(Ngoc Tan Nguyen) نویسنده مسئول این مطالعه می گوید: لوازم الکترونیکی پوشیدنی، بازار بزرگی هستند و باتری های قابل کشش برای توسعه آنها ضروری هستند. با این حال، تا به حال باتری های قابل کشش قابل شستشو نبوده اند و اگر بخواهند در برابر نیازهای استفاده روزمره مقاومت نمایند، این یک افزودنی حیاتی است.

دانشمندان برای توسعه یک باتری با این قابلیت ها، در نحوه چیدمان این دستگاه ها بازنگری کردند. این تیم به جای ساخت یک باتری لیتیوم-یونی که مملو از مواد سخت درون یک پوسته سفت و سخت است، به روش شیمیایی جایگزین و استفاده از روی و منگنز دی اکسید روی آوردند که هزینه کم و ایمنی قابل توجهی دارد. این مواد به قطعات بسیار ریزی آسیاب شدند و در یک پلیمر جاسازی شدند تا لایه های فوق العاده نازک و منعطف را تشکیل دهند. سپس تعدادی از آنها روی هم چیده شد و در همان پلیمر محصور شد تا محصول نهایی را تشکیل دهد.

تان گوین می گوید: ما روی و منگنز را انتخاب کردیم، زیرا برای دستگاه هایی که در کنار پوست بدن قرار می گیرند، مواد شیمیایی ایمن تری نسبت به باتری های لیتیوم-یونی هستند، چرا که این باتری ها می توانند در هنگام شکستن ترکیبات سمی فراوری نمایند.

این باتری تازه، انعطاف پذیر است و می تواند تا دو برابر طول معمول خود کشیده گردد و بعلاوه دارای ظرفیت ویژه 160 میلی آمپر ساعتی در هر گرم است و 75 درصد ظرفیت خود را در 500 چرخه شارژ و تخلیه شارژ حفظ می نماید.

بعلاوه محققان دریافتند که این باری تازه به شکل چشمگیری می تواند 39 بار شستشو را تحمل کند.

بهار ایرانپور دانشمند ایرانی عضو این تیم تحقیقاتی می گوید: ما نمونه های اولیه خود را در ماشین های لباسشویی خانگی و تجاری قرار دادیم و مشاهده کردیم که آنها بدون آسیب و و کاربردی ظاهر شدند و اینگونه است که ما می دانیم این باتری واقعاً مقاوم و قابل شستشو است.

این تیم اکنون در حال کار برای بهبود توان خروجی و طول عمر این باتری تازه است و می گوید که این باتری از همین حالا توجهات تجاری را به خود جلب نموده است و انتظار می رود هزینه آن به میزان یک باتری قابل شارژ استاندارد باشد.

محققان تصور می نمایند که از این باتری در ساعت های هوشمند و پوشیدنی هایی که علائم حیاتی را میزان گیری می نمایند و بعلاوه لباس های هوشمند استفاده گردد.

دکتر جان مدن استاد مهندسی برق و کامپیوتر این دانشگاه که نظارت بر این پروژه را بر عهده داشت، می گوید: مواد مورد استفاده فوق العاده کم هزینه هستند، بنابراین اگر این مواد به میزان زیاد ساخته گردد، مقرون به صرفه خواهد بود.

این تحقیق در مجله Advanced Energy Materials منتشر شده است.