Stretchy 'Origami Batteries' Kunne Power Smart Tøj

{h1}

Stretchy batterier inspireret af origami kunne kraft smartwatches og anden bærbar elektronik, forskere siger.

Stretchy batterier inspireret af origami kunne kraft smartwatches og anden bærbar elektronik, forskere siger.

I stigende grad udvikler videnskabsfolk over hele verden fleksibel elektronik, som f.eks. Videoudisplays og solpaneler, der engang kunne gøre sig til tøj og endda menneskelige kroppe. Men en begrænsning af disse enheder er knapheden af ​​lige så fleksible batterier til at drive dem eller gemme energi, de genererer.

Selv om tidligere forskning har skabt bendable batterier, har det vist sig mere udfordrende at udvikle dem, der er elastiske versioner, har vist sig mere udfordrende, siger forskere. Nu har opfindere lavet lithium-ion-batterier, der kan strække sig til mere end 150 procent af deres oprindelige størrelse, mens de stadig er i stand til at drive enheder. [Top 10 opfindelser, der ændrede verden]

Hanqing Jiang, lektor i maskin- og rumteknik ved Arizona State University i Tempe, kom op med den nye enhed efter at "tale med en origami kunstner, der viste mig nogle berømte origami mønstre," sagde han. Et af disse mønstre, kendt som Miura-ori fold, bruges i øjeblikket til at folde store kort i små rektangler, og blev oprindeligt opfundet for at hjælpe med at pakke solpaneler effektivt på rumfartøjer.

Et problem med at bruge origami-principper til at skabe elektronik er, at foldning ofte producerer ujævne overflader. Dette kan gøre det vanskeligt at integrere disse enheder med anden elektronik, siger forskerne.

I stedet brugte Jiang og hans kolleger en variation af origami kendt som kirigami for at skabe deres strækbare batterier. Mens konventionelle origami anvendelser kun foldes for at skabe strukturer, bruger kirigami både foldning og skæring. Teknikken resulterer i strukturer, hvis overflader kan forblive selv efter strækning.

"Vi fandt en ny tilgang til at lave strækbare strukturer ved hjælp af konventionelle produktionsmetoder," sagde Jiang.

Batterierne blev skabt ved hjælp af slurry af grafit og lithium kobalt dioxid, som sammen kan gemme og frigive elektricitet. Disse opslæmninger blev overtrukket på folier af aluminiumsfolie, og kirigamiteknikker blev derefter brugt til at folde og skære arkene i elastiske serpentinformer.

I eksperimenter kunne de nye batterier drive en Samsung Gear 2 smartwatch, selv når de blev strakt, sagde forskerne. Batterierne kunne let syes i et stretchet armbånd, hvilket tyder på, at de kunne bruges i fleksible bærbare enheder.

Et andet forskningsteam udviklede for nylig et batteri, der kunne strække sig til 300 procent af dets oprindelige størrelse. I denne indretning blev de energilagringsmaterialer sandwichede mellem tynde ark af siliciumgummi. Jiang sagde, at hans nye batteri har en fordel i forhold til dette tidligere batteri, fordi han er kompatibel med kommercielt tilgængelige produktionsteknologier.

Forskerne arbejder nu på at skabe mikroskopiske origami mønstre til at kombinere strækbare batterier med mikroelektronik. Jiang og hans kolleger detaljerede deres resultater online 11. juni i tidsskriftet Scientific Reports.

Følg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook og Google+. Oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com