طولانی‌ترین باتری انعطاف‌پذیر جهان ساخته شد

محققان مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست (MIT) اخیرا باتری لیتیوم یونی قابل‌شارژی به عنوان طولانی‌ترین باتری انعطاف‌پذیر جهان را ساخته‌اند. این باتری فیبری بسیار نازک‌تر و انعطاف‌پذیرتر از انواع مشابه خود محسوب می‌شود و نسبت طول به عرض آن 1 میلیون می‌باشد. طول این باتری بسیار زیاد می‌باشد و قادر خواهد بود مثل نخی در پارچه‌ها بافته شود. باتری مذکور همچنین قادر خواهد بود طیف وسیعی از محصولات الکترونیکی پوشیدنی را تغذیه نماید و حتی امکان دارد از آن به‌منظور تولید باتری‌های پرینت سه‌بعدی به اشکال مختلف بهره برد.

باتری فیبری به طول 140 متر

درواقع گروه تولیدکننده این تکنولوژی طولانی‌ترین باتری فیبری و انعطاف‌پذیر جهان را به طول ۱۴۰ متر ساخته‌اند تا این مطلب را ثابت کند که باتری مذکور به طول دلخواه می‌تواند تولید شود. یافته‌های پژوهش یادشده در نشریه Materials Today منتشر شده است.
در این ارتباط قبلا پژوهشگران قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر گوناگونی مثل دیودهای ساطع‌کننده‌ی نور(LED)، حسگرها و آشکارسازهای نوری و سیستم‌های ارتباطی و دیجیتال را انتشار داده بودند.

قابلیت‌های طولانی‌ترین باتری

طولانی‌ترین باتری قابلیت‌های مختلفی دارد که این ویژگی‌ها بافتن و شست‌و‌شو محصولات یادشده را به ابزارهایی کاربردی در محصولات پوشیدنی مبدل کرده است؛ ولی تاحالا تمام آن‌ها به منبع انرژی خارجی اتکا داشته‌اند. حالا این باتری فیبری قادر خواهد بود این‌ دسته از محصولات را به‌طور کامل از منابع تغذیه‌ی خارجی بی‌نیاز نماید. تکنولوژی یاد شده با بهره‌مندی از ژل‌های ذخیره‌کننده‌ی انرژی الکتریسیته و سیستم استاندارد تولید فیبر به طراحی و تولید رسیده است.

مراحل ساخت باتری

مراحل تولید باتری یادشده از حرارت‌دادن استوانه‌ای بزرگی که حاوی همه اجزای باتری می‌باشد، تا تقریبا نقطه ذوب آن آغاز می‌شود. ماده مذکور در مقابل حرارت به حالت خمیری درمی‌آید و از دهانه‌ی تنگی کشیده می‌شود تا موقعی که ضخامت آن هم‌زمان با حفظ ترتیب و نظم قطعات اصلی آن بسیار اندک شود.

باتری پایدار و ضد آب

تورال خودیف، یکی از پژوهشگران این طرح در MIT در این خصوص گفت: گروه‌های تحقیقاتی فراوانی درصدد بودند باتری‌های فیبری تولید نمایند؛ ولی مواد اساسی باتری‌های آن‌ها خارج فیبر قرار دارد. مورد جذاب در این باتری، وجود لیتیوم و مواد دیگر در قسمت داخلی فیبر می‌باشد. علاوه‌براین، پوشش محافظتی خارجی این باتری به‌گونه‌ای قرار گرفته است تا این باتری پایدار و ضد‌آب باشد.
این نخستین باتری فیبری با کاربردهای عملی به‌حساب می‌آید که به‌اندازه‌ی کافی طولانی و با دوام می‌باشد. قسمت‌های حساس باتری پیش از جاگذاری آن‌ها در فیبر، آب‌بندی شده‌اند و تمام مواد فعال به‌شکل قابل‌قبولی ادغام شده‌اند؛ درنتیجه، موقعیت آن‌ها در طول مراحل تولید با تغییر روبه‌رو نمی‌شود.

تولید باتری در مقیاس کیلومتری

درحقیقت گروه تحقیقاتی مذکور با رونمایی باتری فیبری ۱۴۰ متری، بر این موضوع صحه گذاشته که محدودیتی برای طول این باتری وجود ندارد. خودیف در این خصوص اضافه کرد که به طور قطع قادر خواهیم بود باتری دراز و انعطاف‌پذیری در مقیاس کیلومتر تولید کنیم.
برای ارائه کارآیی و عملکرد باتری، از آن در سیستم ارتباطی برپایه Li-Fi حاوی میکروفون، تقویت‌کننده، ترانزیستور و دیود به منظور انتقال نوری داده میان 2 دستگاه الکترونیکی پوشیدنی بکارگرفته شد.

باتری نازک و انعطاف‌پذیر

باتری فیبری تولید‌شده خیلی نازک‌تر و انعطاف‌پذیرتر از انواع مشابه خود می‌باشد و نسبت طول به عرض آن تا 1 ‌میلیون می‌رسد. قابلیت‌های یادشده امکان بافته‌شدن باتری در وسایل پوشیدنی با تجهیزات بافندگی استاندارد را محقق می‌سازد. باتری ۱۴۰ متری ساخته‌شده که تنها دارای چند‌صد میکرون ضخامت است، از امکان ذخیره‌سازی انرژی ۱۲۳ میلی‌آمپر‌ساعتی استفاده می‌کند که قادر است ساعت هوشمند یا تلفن‌همراه را شارژ نماید.
جونگ تائه لی، به عنوان محقق دیگر طرح مذکور گفت: قابلیت ویژه این است که برعکس رویکرد دیگران که به یکپارچه‌سازی چندین دستگاه فیبری احتیاج دارد، قادر خواهیم بود در این مدل باتری چندین دستگاه را در یک فیبر جاسازی نماییم.

علی حبیبی