Powstała elastyczna bateria, którą można wydrukować

Powstała pierwsza drukowana bateria, która jest elastyczna, rozciągliwa i może być ładowana. Przy okazji ma być dziesięć razy tańsza!

Dwie elastyczne baterie zasilają 3-woltową diodę LED (zdjęcie: UC San Diego)

Inżynierowie z University of California w San Diego opublikowali w kwietniowym wydaniu Advanced Energy Materials wyniki badań nad pierwszą elastyczną baterią. Ogniwo ma około 1/5 pojemności akumulatora wykorzystywanego w aparatach słuchowych, za to jest dziesięć razy od niego cieńsze i w procesie produkcji korzysta z tanich, powszechnie dostępnych materiałów. Według badaczy wyprodukowanie jednej baterii ma kosztować ok. 0,5 dolara, gdy porównywalne dostępne w sprzedaży akumulatory kosztują 5 dolarów.

Nowa bateria swoje unikalne właściwości zawdzięcza zastosowaniu hiperelastycznego polimeru SIS (styren-izopren-styren), wytworzonego z izoprenu, czyli syntetycznego kauczuku, jednego z głównych składników gumy i polistyrenu, składnika żywicznego. „Farba drukarska”, która w istocie jest baterią, powstała ze zmieszania SIS z komponentami tworzącymi ogniwo srebrowo-cynkowe. Baterie z elektrodami z cynku i tlenku srebra znane są od lat. Uratowały misję Apollo 13 przed katastrofą, a na co dzień możne je spotkać np. w formie baterii pastylkowych (używanych m.in. w zegarkach). Warto jednak wiedzieć, że nie można ich ponownie naładować. Składnikiem, który sprawił, że baterie stały się ​akumulatorami, jest dodatek tlenku bizmutu, który po zmieszaniu z elektrodami cynkowymi baterii umożliwia ich ładowanie.

Nowatorskie elastyczne ogniwa można drukować standardową metodą sitodruku bezpośrednio na tkaninie lub na materiałach, które umożliwią przyklejenie ich do odzieży. I choć widok naukowca z igłą i nitką, przyszywającego do koszulki płytkę z diodą świecącą robi wrażenie, to taki obrazek należy potraktować głównie jako przemawiającą do wyobraźni demonstrację nowej techniki.

Rajan Kumar, jeden z głównych autorów publikacji w  Advanced Energy Materials w roli krawca (zdjęcie: UC San Diego).

Joseph Wang, profesor kierujący Centre of Wearable Sensors spodziewa się, że nowa technologia utoruje drogę do stworzenia nowych drukowalnych i elastycznych form przechowywania energii, takich jak superkondensatory czy ogniwa słoneczne. A co powiedzielibyście np. na zimową kurtkę z ogrzewaniem, które działa, ale zupełnie go nie widać? Albo na klimatyzowaną koszulę, która może się przydać już na dniach? Ta wizja wydaje mi się bardzo kusząca.

Źródło: informacja prasowa UC San Diego