ابداع یک «باتری حفره‌دار» برای ابزارهای پوشیدنی
سعید حیدری – یک باتری لیتیومی که با سوراخ‌هایی طراحی شده است، انعطاف‌پذیر و قابل کشش است و از پارچه نفوذپذیرتر است؛ این خصوصیات آن را برای دستگاه‌های پوشیدنی مانند دستگاه‌های ردیابی تناسب اندام یا مراقبت‌های پزشکی مناسب می‌کند.
فناوری برتر دیجیتال به نقل از نیوساینس؛ یک باتری ژله‌ای (pouch cell) قابل کشش و انعطاف‌پذیر که با سوراخ‌هایی به‌صورت استراتژیک روی آن ایجاد شده‌اند، از پارچه هم نفس‌گیرتر است. این ویژگی آن را به یک منبع تغذیه ایده‌آل برای دستگاه‌های الکترونیکی ورزشی یا تناسب اندام تعبیه‌شده در لباس تبدیل می‌کند.
لین شو Lin Xu)، عضو دانشگاه ییل Yale University)، می‌گوید: «این باتری به‌ویژه برای ورزشکاران یا افرادی که مدت زمان طولانی‌ای دستگاه‌های الکترونیکی را روی بدن خود می‌پوشند – مثل لباس‌های هوشمند برای ردیابی تناسب اندام، دستگاه‌های مراقبت پزشکی و سایر کاربردهای مشابه که هم راحتی و هم عملکرد قابل اطمینان را می‌طلبد – بسیار مفید خواهد بود.»
برای طراحی این باتری جدید، شو و همکارانش یک الگوی مستطیلی بلند از سوراخ‌ها را در یک باتری نوع “pouch cell” ایجاد کردند – نوعی باتری لیتیوم شبیه به یک بسته صاف که تا حدی قابل خم شدن است. شبیه‌سازی‌ها نشان دادند که چگونه این آرایه از سوراخ‌های مستطیلی اجازه می‌دهد باتری بدون پارگی تا ۱۸۰ درجه کشیده یا تا شود – در مقایسه با الگوهای دیگر سوراخ‌گذاری مانند مربع یا دایره.
شو می‌گوید: «یکی از چالش‌ها حفظ مقدار کافی از مواد فعال در باتری برای حفظ چگالی انرژی بالا بود – وجود سوراخ‌های بیش از حد یا خیلی بزرگ، ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی را کاهش می‌داد. ما باید تعادلی بین قابلیت کشش مکانیکی و عملکرد الکتریکی برقرار کنیم.»
هنگامی که باتری تا ۱۰ درصد کشیده شد یا حتی تا شد، این طراحی سوراخ‌دار همچنان می‌توانست در برابر تنش‌های فیزیکی مقاومت کند و لامپ‌های LED را روشن نگه دارد – آزمایش‌های کشش و تا شدن هر کدام ۱۰۰ بار تکرار شدند. تست‌های انجام‌شده در محیطی با دما و رطوبت کنترل‌شده هم نشان داد که این باتری از پارچه دو برابر بیشتر نفس‌گیرتر است.
