Bateria Li-ion o długości 140 metrów, którą może być przewodem albo zostać utkana? Proszę bardzo:

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli ogniwo Li-ion, które ma postać długiego elastycznego włókna. Takie włókno może być owinięte wokół czegoś, może też zostać wplecione w tkaninę. Prototyp ma aż 140 metrów długości i oczywiście może być ładowany i oddawać energię.

Elastyczna bateria? Żaden problem

Istnieją już urządzenia elektroniczne, które są na tyle elastyczne, że można je zginać lub wszywać w tkaniny. Takie urządzenia mają jeden podstawowy feler: muszą korzystać z zewnętrznego zasilania przekazywanego albo bezstykowo (np. chipy RFID), albo być podłączone do baterii, w przypadku których raczej trudno oczekiwać giętkich obudów.

Wynalazek z MIT sporo zmienia: ogniwo Li-ion w postaci włókna może na przykład zostać owinięte wokół czegoś. Na poniższym zdjęciu jest to 20 metrów baterii na korpusie podwodnego drona (źródło):

Żeby udowodnić, że takie ogniwo może mieć właściwie nieograniczoną długość, naukowcy stworzyli włókno mające 140 metrów, które było w stanie przechować 0,123 mAh energii. To mniej więcej tyle, ile mieści się w baterii opaski elektronicznej. Twierdzą, że są w stanie dojść do długości wyrażanych w kilometrach. Udowodnili też, że ogniwo potrafi oddawać energię nawet wtedy, gdy zostanie przecięte. Nie dochodzi do zwarć, samozapłonów ani innych niepokojących zjawisk:

Jak powstaje takie ogniwo? Badacze wykorzystali opracowane przez siebie żelowe komponenty, które umieścili we właściwym porządku w cylindrycznej obudowie. Zawartość cylindra podgrzano tuż poniżej temperatury topnienia i stopniowo wyciągano przez wąski otwór. Zachowano w ten sposób wewnętrzną strukturę ogniwa, ale skompresowano ją do postaci przewodu o średnicy około 1 milimetra.

We wnętrzu znajduje się wszystko, czego takie ogniwo potrzebuje do działania: jest anoda i katoda, znalazło się też miejsce dla elektrolitu. Ten ostatni jest niepalny (ogniwo po prawej), podczas gdy klasyczne ciekłe elektrolity palą się z łatwością (ogniwo po lewej):

W włóknie możliwe jest zamontowanie np. diod, tranzystorów czy mikrofonów, żeby przewody-ogniwa zyskały zdolność komunikacji ze światem zewnętrznym. Struktura włókien jest na tyle zwarta, że nie ulega uszkodzeniu podczas tkania, dlatego przewody mogą zostać scalone lub wydrukowane do postaci tkaniny zawierającej baterię i urządzenie. Badacze pracują obecnie nad ulepszeniem materiałów, spodziewają się też, że elastyczne ogniwa ich produkcji powinny trafić zastosowań komercyjnych w ciągu nadchodzących kilku lat.