.jpg) |
| При параллельном подключении ячеек батарея в течение шести часов снабжала электроэнергией светодиоды, из которых было выложено слово «RICE» |
Исследователи из университета Райса в Хьюстоне разработали прототип напыляемой батареи, которая позволит изменить подходы к проектированию портативной электроники.
«Перезаряжаемая батарея обладает такими же электрическими характеристиками, что и литиево-ионные батареи, которые сегодня находят применение практически во всех мобильных устройствах, но при этом может наноситься слоями фактически на любую поверхность с помощью обычного распылителя», – пояснил научный сотрудник университета Райса Нилам Сингх, вот уже больше года возглавляющий команду разработчиков новой технологии.
Существующие литиево-ионные батареи представлены сегодня в разных вариантах, но имеют сходную конструкцию – жесткий блок, на конце которого закреплены электроды. Поскольку простых способов, которые позволяли бы менять форму батареи, не существует, полет фантазии дизайнеров устройств весьма ограничен, особенно если речь идет о небольших устройствах с кривыми поверхностями. И в этом смысле прототипы, предложенные исследователями из университета Райса, способны переломить ситуацию.
«Сегодня у нас представлено всего несколько типоразмеров аккумуляторов, но при этом они могут заполнять все доступное им пространство», – пояснил Сингх.
Батарея наносится на поверхность в пять слоев: два токосъемника, образующие катод, полимерный разделитель и анод.
«Оптимизировать компоненты, созданные в виде напыления, было непросто, – указал Сингх. – Первые варианты выходили из строя при попадании влаги, но благодаря добавлению полимера и применению термоклея возникавшие трудности удалось преодолеть».
В результате, был создан напыляемый аккумулятор, который наносится на пластик, металл и керамику.
В ходе экспериментов команда Сингха разместила слои батареи на девяти керамических плитках в ванной комнате. Каждая плитка представляла собой одну ячейку батареи, которая заряжалась с помощью небольшого солнечного элемента. При параллельном подключении ячеек батарея в течение шести часов снабжала электроэнергией светодиоды, из которых было выложено слово «RICE».
Направив заявку на регистрацию патента, команда исследователей приступила к дальнейшему совершенствованию процесса создания напыляемых батарей.
«На текущем этапе нами представлена лишь концепция, – пояснил Сингх. – Мы выбрали материалы, сопоставимые с теми, которые применяются в литиево-ионных батареях. Следующая задача заключается в том, чтобы неспециалисты самостоятельно могли создавать такие батареи дома из безопасных материалов».
В дальнейшем разработчики рассчитывают заручиться поддержкой производителей электроники. По словам Сингха, наладить производство таких батарей относительно несложно.
«Технология напыления уже хорошо отработана, – отметил он. – И на промышленном уровне все необходимое может быть реализовано очень быстро».