محققان باتری‌های انعطاف‌پذیری ساخته‌اند که در عین کشیده شدن خاصیت رسانایی خود را حفظ می‌کنند.

 

به گزارش پایگاه اینترنتی «نیوساینتیست»، نیکلاس کوتوف از دانشگاه میشیگان و همکارانش قطعه‌ای رسانا برای یک باتری لیتیون یونی طراحی و ساخته ‌اند که رسانایی الکتریکی خود را حتی در صورت کشش بیش از ۳۰۰ درصدی، حفظ می‌کند.

 

این قطعه رسانا از چند لایه پلی‌یورتن و نانوذرات طلا ساخته شده است. پلی یورتن نوع پلیمر مصنوعی است که از آن در ساخت اشیای معمولی چون فوم‌های اسفنجی و شلنگ استفاده می‌شود. لایه‌های نانوذرات طلا که بار منفی دارند، به طور متناوب در کنار لایه‌های پلیمر نرم‌تر که بار مثبت دارند، قرار می‌گیرند. با کشیده شدن قطعه رسانا، نانوذرات طلا با تنظیم خود در مسیرهای هم‌تراز، تداوم برقراری خاصیت رسانایی الکتریکی را ممکن می‌کنند.    

 

خاصیت کشسانی در برابر خاصیت رسانایی

 

به گفته کوتوف، یکی از چالش‌های عمده در مسیر طراحی باتری‌های انعطاف‌پذیر برقراری توازن میان خاصیت رسانایی و خاصیت کشسانی است.

 

محققان عملکرد این قطعه رسانا را در یک باتری حامل الکترود لیتیوم آزمایش کردند. باتری انعطاف‌پذیر نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی معمولی توان پایین‌تری از خود نشان داد اما پس از هزار چرخه ۹۶ درصد از ظرفیت خود را حفظ کرد. این توان در آزمایش‌هایی که باتری همیشه در حالت کشیده شده بود به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرد. در چنین شرایطی پس از تنها ۱۰ چرخه ۷۲ درصد از ظرفیت باتری حفظ شد، اما با آزاد کردن باتری ظرفیت آن بار دیگر افزایش یافت.

 

به گفته محققان از این نوع از باتری‌ها می‌توان در دستگاه‌های پوشیدنی و ربات‌هایی که پا یا بازوچه‌های انعطاف‌پذیر دارند، استفاده کرد.