Платим блогерам
Блоги
amv212
Инженеры Массачусетского технологического института создали самую длинную в мире гибкую оптоволоконную батарею. Перезаряжаемый аккумулятор можно вплетать в ткань и стирать. Его можно использовать для питания носимых электронные устройств и датчиков.

реклама

Накопители энергии, которые можно гнуть, сгибать и встраивать в ткань, могут сыграть большую роль в будущем носимой электроники. Инженеры Массачусетского технологического института только что представили новый аккумулятор с уникальными свойствами. Толщина перезаряжаемой литий-ионной батареи составляет всего несколько сотен микрон, а длина - 140 метров и её можно легко интегрировать в обычную одежу.

Этот подводный дрон питается от 20-метровой волоконной батареи, которая намотана на его поверхность. Массачусетский технологический институт.

 

реклама

За последние время разработано множество растягивающихся накопителей энергии предназначенных для питания носимых устройств. Так в 2014 году был создан композитный нитевидный материал, который теоретически можно  быть интегрировать в любой текстиль и использовать в качестве источника питания. В 2017 году ученые из Бингемтонского университета, США разработали эластичную батарею  на основе текстиля, которая способна питать носимые устройства за счет энергии, образующейся при потоотделении человека.

Ученые Массачусетского технологического института решили задачу, используя стандартную систему для формирования волокон, в которой все необходимые компоненты помещаются в большой цилиндр и нагреваются до температуры чуть ниже температуры плавления. Затем материал вытягивают через узкое отверстие, получая конечный продукт необходимого диаметра.

Оптоволоконная батарея продолжает питать светодиод даже после разрезания, что указывает на отсутствие потерь электролита и короткого замыкания в системе оптоволоконной батареи. Массачусетский технологический институт.

 

По словам команды, эта технология несколько отличается от предыдущих разработок  тем, что основные материалы, как например, литий, расположены на внутренней стороне волокна, а защитное покрытие нанесено с внешней стороны. Кроме того, в конструкции используются специальные гелевые электроды и гелевый электролит, повышающие огнестойкость батареи.   

"Когда мы встраиваем активные материалы внутрь волокна, то чувствительные компоненты батареи уже имеют хорошую герметизацию", - говорит автор исследования Турал Худиев. "И все активные материалы очень прочно интегрированы, поэтому они не меняют своего положения" (в процессе вытягивания).

Как утверждают разработчики, полученная батарея намного тоньше и гибче, чем предыдущие образцы, а при длине 140 метров она является самой длинной гибкой батареей в мире, способной обеспечить емкость 123 мАч.

Помимо отдельных одномерных волокон, которые могут быть сотканы для получения тканей двухмерной формы, материал может быть использован в 3D-печати или системах индивидуальной формы для создания  твердотельных структур, например корпусов для устройств, которые одновременно будут являться источниками питания.

Термическая оптоволоконная батарея (справа) устойчива к возгоранию благодаря гелевым электродам и гелевому электролиту, в то время как обычная оптоволоконная батарея с жидким электролитом (слева) мгновенно воспламеняется. 

 

Чтобы продемонстрировать эту возможность, игрушечную подводную лодку обеспечили электроэнергией, обмотав ее аккумуляторным волокном. Интеграция источника питания в структуру таких устройств может снизить общий вес и тем самым повысить эффективность и дальность действия.

Хотя расстояние в 140 метров впечатляет, ученые сообщили, что могли бы легко создать волоконный аккумулятор километровой длины. Новую батарею можно стирать в машинке, и, в отличие от других технологий, от неё можно запитать несколько устройств установив их по всей длине аккумулятора.

"Преимущество нашего метода в том, что мы можем встроить несколько устройств в отдельное волокно", - говорит автор исследования Чжун Тхэ Ли. "В отличие от других технологий, которые требуют для этого несколько волокон. А когда мы объединим наши волокна, содержащие множество устройств, мы приблизимся к созданию компактного тканевого компьютера". Ученые продолжают экспериментировать с конструкцией, изучая, как другие материалы могут улучшить эффективность и энергоемкость батареи.

Источник: Массачусетский технологический институт.

Источник: news.mit.edu
1
Показать комментарии (1)

Популярные новости

Сейчас обсуждают