Создан аккумулятор, который сгибается и растягивается
Новая батарея похожа на змею и состоит из множества сегментов. Такое устройство можно гнуть и растягивать без вреда
Ученые-материаловеды представили высокоэластичную батарею с отличной стабильностью и производительностью. Она основана на механической метаструктуре, имитирующей чешую змеи. В отличие от обычных носимых устройств, в которых каркас устройства и батарея объединены в плотное образование, эта новая технология позволяет аккумулятору гибко перемещаться в разные стороны, так как представляет собой несколько соединенных сегментов, напоминающих тело змеи.
Для обеспечения безопасности батареи исследовательская группа также сводит к минимуму деформацию материалов, составляющих батарею, за счет оптимальной конструкции. Кроме того, форма каждого элемента батареи была оптимизирована для достижения максимальной удельной емкости.
Ключевыми аспектами этого технологического достижения были разработка формы аккумулятора и соединительных компонентов. Маленькие шестиугольные элементы, напоминающие змеиную чешую, были соединены при помощи полимера и материала на основе меди. В них используется шарнирный механизм, который позволяет системе складываться и раскладываться. Такая конструкция также облегчает массовое производство устройства — для его создания гибкие электроды режут и складывают с использованием производственного процесса, вдохновленного искусством оригами.
Новая технология может быть реализована в устройствах для хранения энергии, носимых мягких роботах для людей или в реабилитационных медицинских устройствах для пожилых людей и больных, нуждающихся в физической помощи. Кроме того, ожидается, что эти батареи будут полезны в качестве устройств питания для мягких роботов, которые используются для помощи при стихийных бедствиях для проведении спасательных операций. Благодаря их способности гибко перемещаться и свободно менять форму, роботы, оснащенные этими батареями, могут использоваться для доступа в узкие пространства, заблокированные препятствиями во время таких чрезвычайных ситуаций.
В будущем исследовательская группа надеется разработать технологию, которая может увеличить емкость гибких накопителей энергии. Команда также надеется разработать многофункциональных мягких роботов, которые сочетают искусственные мышцы с «мягкими» приводами и гибкими аккумуляторами.
Статья ученых опубликована в журнале Soft Robotics.