Una nuova batteria può essere allungata al 300% delle sue dimensioni e ancora fornire energia. Immagine via Nature Communications / Xu et. al.
Le più grandi aziende tecnologiche del mondo sembrano improvvisamente impegnate in un solo obiettivo: rivendicare il controllo di schermi e computer che pensano che indosseremo nel prossimo futuro. Google ha recentemente fatto onde reclutando "esploratori" per provare la sua nuova tecnologia per smartphone montata su occhiali (giustamente chiamata "Google Glass"), mentre il recente brevetto di Apple per un orologio computerizzato in vetro curvo ha attirato l'attenzione diffusa nei circoli tecnologici.
Molti, tuttavia, hanno notato che uno dei maggiori limiti per la tecnologia indossabile è la durabilità: è difficile costruire un computer piccolo e potente in grado di resistere ai rigori imposti dall'usura quotidiana.
Parte di quel problema di vecchia data potrebbe essere risolto da una tecnologia annunciata ieri sulla rivista Nature Communications : una batteria sottile, estensibile e flessibile che può fornire energia mentre viene estratta al 300 percento delle sue dimensioni originali, per poi ridursi senza alcun danno. Il dispositivo, sviluppato da un team di ricercatori dell'Università dell'Illinois, a nord-ovest e altrove, potrebbe colmare una lacuna cruciale mentre gli ingegneri cercano di spostare i nostri computer da telefoni rigidi e tablet a piattaforme flessibili.
Il dispositivo si basa su un processo che i ricercatori chiamano "dipanamento ordinato". I suoi componenti di accumulo di energia (piccole batterie agli ioni di litio) sono stampati su un polimero elastico, collegato da lunghi fili a forma di S. Quando il polimero viene tirato, i fili si comportano come molle, che si estendono per coprire più distanza fino a quando non vengono completamente insegnati.
“Quando allunghiamo la batteria, le linee ondulate di interconnessione si spiegano, proprio come il filato che non passa. E possiamo allungare molto il dispositivo e avere ancora una batteria funzionante ", ha detto in una nota Yonggang Huang, un ingegnere della Northwestern e uno dei coautori del documento.
Un primo piano dei circuiti della batteria, progettato per raddrizzarsi man mano che si allungano e ritornano in posizione. La linea nera in basso a sinistra rappresenta solo 2 millimetri. Immagine via Nature Communications / Xu et. al.
Molti dei ricercatori coinvolti hanno lavorato su vari componenti di elettronica flessibile in precedenza, incluso uno strumento specializzato per cardiochirurgia che coinvolge sensori e strumenti stampati su un catetere a palloncino estensibile. Questo dispositivo, tuttavia, rappresenta la prima volta che hanno capito come applicare gli stessi principi di elasticità alle batterie in particolare.
Come prova di principio, il dispositivo è molto promettente: è estremamente resistente e funziona ancora anche se è allungato e attorcigliato. Inoltre, i ricercatori affermano che il design potrebbe incorporare la possibilità di essere ricaricato in modalità wireless, con bobine induttive che devono semplicemente essere in contatto con un alimentatore piuttosto che essere collegate, come tappetini di ricarica disponibili in commercio.
Attualmente, tuttavia, il prototipo fornisce una potenza troppo piccola per essere utile per il calcolo - è in grado di alimentare un piccolo LED per 8-9 ore prima di dover essere ricaricato - e può attraversare solo 20 cicli di ricarica prima di iniziare a perdere la capacità totale. Ma prima di degradare, almeno, la quantità di energia è paragonabile a quella di una batteria agli ioni di litio convenzionale (il tipo usato nella maggior parte dei dispositivi elettronici) di dimensioni simili, e i concetti impiegati dovrebbero essere in grado di funzionare in modo simile su una scala più ampia.
"Le applicazioni più importanti saranno quelle che coinvolgono dispositivi integrati con l'esterno del corpo, sulla pelle, per la salute, il benessere e il monitoraggio delle prestazioni", ha detto alla BBC John Rogers dell'Università dell'Illinois, un altro coautore. A questo punto, è difficile immaginare la gamma completa di potenziali dispositivi che potrebbero avvalersi della tecnologia: potrebbe essere incorporata in qualsiasi cosa, dagli orologi per smartphone pieghevoli agli impianti biologici come i pacemaker.
