Ученые говорят, что такие батарейки смогут заменить оригинальные в умных часах и другой носимой электронике.
Все чаще ученые по всему миру разрабатывают гибкую электронику, например мониторы и солнечные батареи, которые однажды смогут оказаться в одежде и даже внутри человеческого тела. Но одним из ограничений этих устройств является нехватка сравнительно гибких батарей для их питания или хранения энергии, которую они генерируют.
Хотя в предварительных разработках были созданы батареи, которые могли сгибаться было доказано, что создавать более эластичные версии сложнее. Теперь они имеют функцию становиться длиннее на 150%, сохраняя свою ёмкость.
Ханыдин Цзян, доцент в Университете штата Аризона механической и аэрокосмической техники, придумал новую конструкцию после «разговора с артистом, занимающимся оригами, который показал некоторые известные образцы оригами», — рассказал он.
Один из этих образцов, известный как «Миура-ори», в настоящее время используется для свертывания больших карт в небольшие прямоугольники и был первоначально изобретен, чтобы эффективно упаковывать солнечные панели на космических аппаратах.
Вместо этого Цзян и его коллеги использовали вариант оригами, известный как киригами, для создания растягивающихся батарей. В то время, как традиционное оригами использует только складывание для создания структур, киригами использует как складывание, так и нарезку. В результате, эта техника позволяет добиться ровных структур даже после складывания.
«Мы нашли новый подход для создания растягивающихся структур с использованием традиционных подходов к производству», — сказал Цзян. В рамках эксперимента новые батареи успешно заменили оригинальные в «Samsung Gear 2 smart-watch», даже будучи растянутыми. Батареи можно легко вшить в эластичный браслет, что позволяет использовать их в гибких переносных устройствах.
Другая исследовательская группа смогла разработать батарею, которая может растягиваться вплоть до 300% от оригинального размера. В этом устройстве энергоемкие материалы были помещены между тонкими слоями резины из силикона.
Изобретатель сказал, что его новая батарея имеет больше плюсов перед предшествующей батареей, потому что его изобретение совместимо с коммерчески доступными технологиями производства.
Ученые параллельно работают над микроскопическими рисунками оригами, чтобы комбинировать растягивающиеся батареи с микроэлектроникой.