A viselhető eszközök, orvosi műszerek és puha robotok energiaellátása hamarosan gyökeresen megváltozhat egy úttörő fejlesztésnek köszönhetően. A Linköpingi Egyetem kutatói olyan rugalmas akkumulátort alkottak meg, amely megőrzi működőképességét hajlítás, csavarás, sőt akár kétszeres nyújtás esetén is.

A fogkrémhez hasonló állagú energiaforrás háromdimenziós nyomtatással tetszőleges formára alakítható, ami teljesen új távlatokat nyit az emberi testhez alkalmazkodó vagy élőlényekhez hasonlóan mozgó elektronikus eszközök tervezésében. A hagyományos merev akkumulátorokkal ellentétben ez a fejlesztés extrém igénybevétel mellett is megőrzi szerkezetét és energiaszolgáltató képességét.

A svéd szakemberek a rugalmasság elérése érdekében teljesen új megközelítést alkalmaztak. A megszokott akkumulátor-alkotóelemeket szerves alternatívákkal váltották ki, amelyek között megtalálható a papírgyártás melléktermékeként keletkező, módosított lignin mint aktív komponens, valamint ezüst nanoszálak és nanografit mint vezetőképes összetevők.

Az új technológia

A Science Advances folyóiratban közzétett tanulmány szerint ezek az apró, rugalmas anyagok képesek az akkumulátorral együtt mozogni anélkül, hogy sérülnének vagy veszítenének töltöttségükből. Az új technológia már a kezdeti tesztek során figyelemre méltó eredményeket mutatott. Az energiaforrás több mint ötszáz töltési-kisütési ciklust képes teljesíteni a teljesítmény megőrzése mellett, miközben stabilan működik a hagyományos 1,5 voltos elemek feszültségszintje alatt. Ez az érték már most elegendő számos kisméretű elektronikus eszköz, többek között szívritmus-szabályozók működtetéséhez, miközben a kutatók már dolgoznak a feszültségszint növelésén.

A rugalmas akkumulátor különösen alkalmas lehet olyan intelligens orvosi eszközökhöz, amelyeknek természetes módon kell követniük a test mozgását, vagy olyan szenzorokat tartalmazó ruházathoz, amelyek beépített áramforrást igényelnek. A technológia emellett forradalmasíthatja a puha robotok területét is, amelyeknél eddig jelentős korlátozó tényezőt jelentettek a nehéz, merev akkumulátorok.

A gyakorlati alkalmazás előtt természetesen még számos kihívást kell megoldani. A kutatócsoport jelenleg a biztonsági tesztelésekre összpontosít, különös tekintettel a bőrrel érintkező eszközökre, valamint a technológia kereskedelmi léptékű előállítására. Az alapkoncepció azonban ígéretes, és a lehetséges alkalmazási területek rendkívül széleskörűek. A nyújtható akkumulátorok messze túlmutatnak a megszokott lapos, szögletes készülékeken, és a rugalmas technológiák következő generációjának meghatározó elemévé válhatnak.