سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية- 26 يناير 2025: ابتكر باحثون في جامعة ييل الأمريكية بطارية “مثقبة” ثورية تتميز بمرونة وقابلية للتهوية تفوقان البطاريات التقليدية، مما يفتح آفاقًا جديدة في عالم الإلكترونيات القابلة للارتداء.
لطالما شكلت صلابة البطاريات التقليدية وعدم قدرتها على التهوية عائقًا كبيرًا أمام تطوير الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء، خاصة تلك التي تُستخدم في الأنشطة البدنية الديناميكية. ولكن هذه البطارية “المثقبة” الجديدة تقدم حلاً مبتكرًا لهذه المشكلة.
تصميم بسيط بقدرات هائلة
من السهل تصنيع هذه البطاريات، فهي تتكون من مواد الأقطاب الكهربائية التقليدية ومواد استهلاكية مضغوطة بالحرارة. وتعتمد على تصميم بسيط ولكنه فعال، حيث قام الباحثون بعمل ثقوب مستطيلة أفقية ورأسية في كيس بطارية ليثيوم أيون مرن.
يكمن أحد التحديات في الحفاظ على ما يكفي من المواد النشطة للحفاظ على كثافة طاقة البطارية عالية فالثقوب الكثيرة أو الكبيرة جداً من شأنها أن تقلل من سعة تخزين الطاقة وكان لا بد من موازنة قابلية التمدد الميكانيكي مع الأداء الكهربائي.
أظهرت التجارب أن هذه البطارية قادرة على التمدد والطي بمقدار 180 درجة دون تمزق، في حين أنه يمكنها مقاومة الإجهاد البدني والاستمرار في العمل حتى بعد تمديدها بنسبة 10% ويمكنها الاستمرار بالعمل وتشغيل مصابيح الليد “LED” وأكد الفريق ذلك من خلال تمديدها وطيها لأكثر من 100 مرة.
مرونة عالية وكفاءة فائقة
من ناحية أخرى، تمتاز هذه البطارية بكثافة طاقة عالية تصل إلى 7.2 ميلي واط/سم2 في كيس أحادي الطبقة، وقابلة للتطوير إلى 14.4 ميلي واط/سم2 باستخدام طبقات قطبية مزدوجة. كما أنها تتمتع بقدرة عالية على مقاومة درجات الحرارة والرطوبة المتقلبة، حيث تبلغ قابليتها للتهوية ضعف قدرة القطن. ويُعزى ذلك إلى تصميمها “المثقب” الذي يسمح بمرور الهواء بسهولة. وبفضل هذه الخصائص الفريدة، تُعد هذه البطارية “المثقبة” خيارًا مثاليًا لتشغيل الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء، مثل الملابس الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية وأجهزة المراقبة الطبية، خاصة للرياضيين والأفراد الذين يرتدون هذه الأجهزة لفترات طويلة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
