Создана жидкая батарея, которая может принимать любую форму

Ученые из Университета Линчепинга (Швеция) создали батарею, которая гнется, растягивается и принимает любую форму — словно зубная паста. Это открытие, опубликованное в Science Advances, может перевернуть мир гаджетов — от умных часов до медицинских имплантатов. Новая батарея мягкая, экологичная и выдерживает сотни зарядок, обещая сделать технологии удобнее и ближе к человеку.

Исследователи разработали батарею с жидкими электродами — частями, которые проводят ток. Обычно электроды твердые, как в батарейках для телефона, но здесь они текучие, похожи на гель. Это позволяет «лепить» батарею в любую форму: хоть в тонкую пленку для одежды, хоть в кольцо для датчика. Ее можно даже напечатать на 3D-принтере, задав нужный дизайн. 

«Текстура немного похожа на зубную пасту. Материал можно использовать в 3D-принтере, чтобы придать батарее желаемую форму», — говорит Айман Рахманудин, доцент Университета Линчепинга.

Ключ к открытию — использование проводящих пластиков (сопряженных полимеров) и лигнина, побочного продукта бумажной промышленности. Эти материалы делают батарею гибкой и устойчивой: она выдерживает 500 циклов зарядки и растягивается до 200% длины, как эластичная лента, без потери свойств. Традиционные батареи ломаются или теряют емкость при деформации, но не эта.

Сегодня батареи — громоздкие «кирпичи» внутри гаджетов. Они ограничивают форму устройств, делая их жесткими. К 2035 году прогнозируется, что более триллиона устройств будет подключатся к интернету: смартфоны, кардиостимуляторы, датчики здоровья, электронная одежда и даже мягкие роботы. Для них нужны батареи, которые не мешают движению и вписываются в любой дизайн.

«Батареи — крупнейший компонент электроники. Сегодня они прочные и громоздкие. Но с мягкой батареей нет ограничений в конструкции», — объясняет Рахманудин.

Новая батарея решает проблему: ее можно встроить в ткань, кожу или имплантат, не жертвуя удобством. Она также экологична, так как использует доступные материалы, а лигнин превращает отходы в ценный ресурс. Это снижает вред для природы — в отличие от батарей с редкими металлами, добыча которых вредит экосистемам.

Батарея пока выдает 0,9 вольта — этого мало для мощных устройств, но команда планирует увеличить напряжение, добавив цинк или марганец — металлы, которых много в природе. Это сделает батарею мощнее, сохранив ее гибкость.