Keeawayt
- Tutkijat ovat luoneet laitteen, joka saattaa jonain päivänä poistaa erillisen akun tarpeen puettavissa laitteissa.
- Keksintö on pehmeä ja venyvä laite, joka muuntaa liikkeen sähköksi ja toimii märissä ympäristöissä.
- Tutkijat kilpailevat löytääkseen uusia tapoja tehostaa henkilökohtaista elektroniikkaa.
Seuraava puettava laitteesi ei ehkä tarvitse erillistä virtalähdettä akkutieteen viimeaikaisen edistyksen ansiosta.
Tutkijat ovat luoneet pehmeän ja venyvän laitteen, joka muuntaa liikkeen sähköksi ja toimii märissä ympäristöissä. Keksintö on lupaava käyttää puettavia laitteita, lataamalla niitä spontaanisti ilman ulkoista virtalähdettä. Se on osa kasvavaa pyrkimystä löytää uusia tapoja käyttää henkilökohtaista elektroniikkaa.
"Henkilökohtaisessa elektroniikassa vallitsevat akut ovat litiumioniakut, jotka ovat olleet parhaita ladattavia akkuja noin kolmenkymmenen vuoden ajan", Bingqing Wei, Delawaren yliopiston polttokennojen ja akkujen keskuksen johtaja, kertoi Lifewire sähköpostihaastattelussa. Wei ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa.
"Nykyiset Li-ion-akut kärsivät kuitenkin turvallisuusongelmista ja rajallisesta kapasiteetista", Wei lisäsi.
Joustava lataus
North Carolina State Universityn tutkijat toivovat, että heidän uusi keksintönsä voisi ratkaista joitakin nykyisen akkutekniikan rajoituksia. Heidän luomansa energiankerääjän sydän on galliumin ja indiumin nestemäinen metalliseos. Seos on päällystetty hydrogeelillä - pehmeällä, joustavalla polymeerillä, joka on turvonnut vedestä äskettäin julkaistun paperin mukaan.
"Mekaanista energiaa - kuten tuulen, a altojen, kehon liikkeen ja moottoreiden värähtelyn kineettistä energiaa - on runsaasti", Michael Dickey, yksi paperin kirjoittajista, sanoi lehdistötiedotteessa. "Olemme luoneet laitteen, joka voi muuttaa tämäntyyppisen mekaanisen liikkeen sähköksi. Ja yksi sen merkittävistä ominaisuuksista on, että se toimii täydellisesti veden alla."
Tutkijat työskentelevät toisessa projektissa puettavien laitteiden tehostamiseksi lisäämällä harvesterin tehoa.
Akkuinnovaatiot
Tutkijat ympäri maailmaa kilpailevat löytääkseen uusia tapoja tehoelektroniikkaan, Chicagon yliopiston molekyylitekniikan professori Chibueze Amanchukwu kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. Yksi lähestymistapa on lisätä akkujen energiatiheyttä akun käyttöiän pidentämiseksi.
"Nämä projektit keskittyvät grafiitin korvaamiseen akussa piillä ja litiummetallilla", Amanchukwu sanoi. "Turvallisuusnäkökohtien huomioon ottamiseksi minun k altaiseni tutkijat ovat kiinnostuneita korvaamaan täysin syttyvät ja vaaralliset nesteet akussa syttymättömillä solid-state-versioilla."
Akkuteknologian innovaatiot voivat johtaa uuteen ja parempaan henkilökohtaiseen elektroniikkaan, jotka eivät ole nykyään mahdollisia, Amanchukwu sanoi.
"Laitteista tulisi turvallisempia ja kestäisivät paljon pidempään, mikä tarkoittaa, että ne voivat pelata tai työskennellä enemmän", hän lisäsi. "Joustavat paristot mahdollistaisivat myös puettavat henkilökohtaiset laitteet, jotka mukautuvat paremmin vartaloon (ajattele todella joustavaa Apple Watchia) ja voivat toimia "älyvaatteissa" ja älykkäissä IoT-laitteissa."
Avain uusiin akkutekniikoihin on saada parempi suorituskyky samankokoisesta yksiköstä, Amionxin toimitusjohtaja Jenna King kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
"Tästä syystä näemme niin monien yritysten keskittyvän myös näiden akkujen turvallisuuden parantamiseen", King lisäsi. "Pohjimmiltaan akusta tulee tehokkaampi pommi samassa paketissa."
Parempia akkuja parempaan tulevaisuuteen
Uuden tyyppinen akku, jossa käytetään nanopiimateriaaleja, korvaa litiumioniakuissa tyypillisen anodimateriaalin (negatiivisen elektrodin).
"Tämä mahdollistaa paljon tehokkaamman akun, mutta se tarkoittaa myös sitä, että akku aiheuttaa suuremman turvallisuusriskin", King sanoi. "Myös ladattavissa litiummetalliakuissa on edistystä, mikä myös lisää energiatiheyttä. Teollisuus yrittää voittaa ongelmat näiden akkujen käyttöiässä sekä tulipalojen tai räjähdysten mahdollisuudesta."
Tulevaisuuden akkuteknologia voi auttaa ratkaisemaan ilmastonmuutosongelmia, Francis Wang, edistyksellistä akkumateriaalia käynnistävän NanoGraf Technologiesin toimitusjohtaja, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
"Paremmat akut mahdollistavat sähköajoneuvojen laajemman ja nopeamman käyttöönoton, koska suorituskyky ja hintapisteet vastaavat kuluttajien yleisiä vaatimuksia", Wang lisäsi. "Parannetut akut käynnistävät myös verkon mittakaavan energiatiheyden uuden aikakauden, jossa akut auttavat tasapainottamaan verkkoa ja vähentävät päästöjä."
