Tradiční tuhé baterie by brzy mohly ustoupit flexibilním alternativám. Vědci z Linköpingské univerzity ve Švédsku představili průlomovou technologii – strečovou baterii, která zůstává funkční i při ohnutí, zkroucení nebo natažení na dvojnásobek původní délky.

Na rozdíl od běžných baterií, které známe z mobilů a notebooků, je novinka vyrobena z měkkých, flexibilních materiálů s konzistencí přirovnávanou k zubní pastě. Zásadní výhodou je možnost 3D tisku do libovolného tvaru, což otevírá nové možnosti pro návrh elektroniky, která se přizpůsobí lidskému tělu nebo se pohybuje jako živé organismy.

Organická chemie místo těžkých kovů

Flexibilita nové baterie pramení z jejího důmyslného vnitřního složení. Výzkumníci nahradili standardní materiály organickými alternativami: upravený lignin – vedlejší produkt při výrobě papíru – slouží jako aktivní složka baterie, zatímco stříbrné nanodrátky a nanografit zajišťují vodivé vlastnosti.

Materiály použité v baterii jsou dostatečně malé a měkké, aby se mohly pohybovat společně s baterií bez poškození nebo ztráty náboje. Foto: Se souhlasem Science

„Tyto materiály jsou dostatečně malé a měkké, aby se mohly pohybovat spolu s baterií, aniž by se rozpadaly nebo ztrácely náboj,“ uvádějí výzkumníci ve studii publikované v prestižním vědeckém časopise Science Advances.

Slibný výkon s praktickým využitím

I když jde zatím pouze o koncept, ohebná baterie již prokázala působivý výkon. Dokáže se nabíjet a vybíjet více než 500krát při zachování výkonu a spolehlivě funguje při napětí těsně pod standardní hodnotou 1,5 V běžných tužkových baterií.

To je více než dostačující pro napájení mnoha drobných elektronických zařízení, včetně kardiostimulátorů. Vědci již pracují na zvýšení napětí, aby rozšířili možnosti využití této technologie.

Lékařské implantáty i měkká robotika

Největší potenciál má nová baterie v oblasti chytrých lékařských zařízení, která se přirozeně pohybují s tělem, nebo v oděvech vybavených flexibilními senzory napájenými zevnitř. Dokonce by mohla vést k vývoji robotů s měkkým tělem, kteří nepotřebují objemné bateriové bloky.

Samozřejmě je třeba dodat, že jde o ranou fázi vývoje. Tým stále potřebuje otestovat bezpečnostní aspekty, zejména u zařízení v kontaktu s kůží, a pracovat na škálování technologie pro komerční využití.

Koncept je však funkční a potenciál obrovský. Ohebná baterie by nás mohla posunout daleko za hranice plochých, krabicových zařízení, na která jsme zvyklí, a napájet další vlnu flexibilní elektroniky.

Na tuto technologii čekala zejména oblast implantovatelných medicínských zařízení a nositelné elektroniky již dlouhé roky. Výzkumníci očekávají, že první komerční aplikace bychom mohli vidět během následujících 3-5 let, přičemž nejdříve se pravděpodobně objeví v oblasti zdravotnické techniky.

Zdroj: Science