140-метровая литий-ионная нить - инновация завтрашнего дня

За последнее время каких только новостей не было слышно в сфере разработки аккумуляторов. Но аккумуляторная литий-ионная батарея, о которой пойдет речь дальше, пожалуй, удивит любого.

Представьте себе длинную, эластичную, очень тонкую нить, что можно вплетать прямо в ткань одежды, обуви, обивку мебели и т.п., и которая сможет накапливать, хранить и отдавать накопленную энергию. Все это может новая литий-ионная аккумуляторная батарея, разработанная инженерами и учеными из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT). Прототип аккумулятора имеет толщину всего в несколько сотен микронов и длину 140 метров. Его смело можно назвать самым длинным источником энергии в мире, учитывая ранние потуги других ученых создать что-то подобное, но не добившихся особых успехов на этом поприще.

Из преимуществ представленного аккумулятора, можно выделить ряд уникальных свойств и характеристик, а также простую технологию его изготовления. Например, новый литий-ионный аккумулятор выдерживает такое же количество циклов заряда и разряда, как и большинство существующих подобных аккумуляторов. Аккумуляторы можно сплетать/свивать в нити и использовать как обычные текстильные нити при изготовлении предметов из ткани, или самой ткани. Более того, аккумулятор выдерживает неоднократную процедуру стирки.
В промышленных условиях производства можно изготовить аккумуляторные нити длиною гораздо больше нынешних 140 метров имеющегося у ученых образца, в перспективе даже километровой длины, а сам процесс создания нити очень схож с изготовлением обычного оптоволокна по стандартной технологии. Применяя определенные технологические уловки, ученые научились помещать в полое волокно, выполняющее также роль защитной оболочки, ключевые компоненты литий-ионного аккумулятора в строго заданных местах внутреннего пространства оптоволокна. Гелевый электрод и гелевый электролит придают эластичность волокну и невозможность самовозгорания при повреждении. С точки зрения пожарной безопасности, все абсолютно безопасно.

Единственным недостатком такого аккумулятора является его емкость, что составляет всего 123 мАч для 140 метрового волокна. С одной стороны, это довольно мало, и многие из нас, привыкшие к тысячам мАч в существующих гаджетах, возразят о широком применении такого аккумулятора. Но ведь никто не мешает свить нить из сотни таких же волокон, толщиною всего доли миллиметра. В результате чего мы можем получить стократное увеличение емкости такого аккумулятора. А самое интересное то, что в единую нить можно свить несколько типов волоконных устройств, изготовленных по той же технологии, но с разным наполнением, в дополнение к выше указанному аккумулятору, что даст возможность создания даже микрокомпьютеров, встроенных прямо в ткань одежды или других подобных вещей.

Для демонстрации технологии исследователи намотали волоконную батарею на корпус небольшой игрушечной подводной лодки, чтобы, посредством хранимой в аккумуляторе энергии, привести игрушку в действие, заставив ее перемещаться. Дополнительный небольшой отрезок батареи задействовали для запитывания системы Li-Fi, используемой как приемник управляемых сигналов.

Ученые из МИТ уже подали патентную заявку на данное изобретение, а в настоящее время продолжают экспериментировать с технологией производства, над конструкцией батареи, а также применением различными материалами, с целью улучшить эффективность и емкость аккумулятора. Ученые с большим энтузиазмом относятся ко своему изобретению и смело заявляют, что уже в ближайшее время, а именно в течении следующих нескольких лет, подобные волоконные батареи могут войти в состав многих коммерческих продуктов.

PS: Извините за позднее размещение новости, в момент выхода было не до этого. Тем не менее новость решил все же опубликовать, в связи со значимостью таких инновационных технологий в нашей жизни.