Les scientifiques disent qu’ils ont créé une batterie qui peut s’étirer et se plier sans perdre de l’énergie. La découverte ouvre la voie à la technologie portable, aux dispositifs médicaux intelligents et aux robots avec des mouvements humains.
« La texture est un peu comme le dentifrice », auteur principal Aiman Rahmanudinprofesseur adjoint à l’Université de Linköping en Suède, dit dans un communiqué. « Le matériau peut, par exemple, être utilisé dans une imprimante 3D pour façonner la batterie à votre guise. Cela s’ouvre pour un nouveau type de technologie. »
Les batteries traditionnelles sont confrontées à un compromis entre taille / flexibilité et puissance. Les scientifiques du Laboratory of Organic Electronics de l’Université de Linköping ont résolu ce problème en utilisant des matériaux qui peuvent contenir et effectuer des charges négatives et positives aux dispositifs d’alimentation, quelles que soient leurs demandes énergétiques. Les résultats ont été publiés le 11 avril dans la revue Avancées scientifiques.
« Les batteries sont la plus grande composante de tous les appareils électroniques », a déclaré Rahmanudin. « Aujourd’hui, ils sont solides et assez volumineux. Mais avec une batterie douce et conforme, il n’y a pas de limitations de conception. Il peut être intégré dans l’électronique d’une manière complètement différente et adaptée à l’utilisateur. »
Séparer la capacité de la batterie de la taille de la batterie avec des matériaux organiques
Pour produire leur conception, les chercheurs ont réinventé les ingrédients actifs, les parties connectées et les terminaux qui composent une batterie. Les ingrédients actifs des cathodes (charges positives) et des anodes (charges négatives) sont en lignine modifiée, une matière organique. Les connexions ou les bornes positives et négatives de la batterie sont toujours métalliques, mais elles sont faites de nanographites et de nanofils d’argent qui sont suffisamment petits pour rester flexibles avec le reste de la batterie.
Le résultat est une batterie qui se comporte un peu comme un ballon d’eau – conservant sa forme globale et tenant une grande quantité de matériau tout en restant flexible, ont déclaré les scientifiques dans l’étude.
« L’étude de l’Université de Linköping démontre une approche révolutionnaire de la conception de la batterie ». Pragathi Darapaneniun ingénieur principal en développement de produits chez Schaeffler Asia, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « En utilisant des électrodes fluides, les chercheurs ont créé une batterie qui maintient la fonctionnalité tout en étant déformable. Cela pourrait entraîner des progrès importants dans la conception d’appareils portables et implantables. »
Les applications potentielles de cette découverte comprennent les pompes à insuline, les stimulateurs cardiaques et les aides auditives, ainsi que les textiles E contenant des électroniques dans des vêtements qui sont conformes au corps de l’utilisateur, et une robotique douce qui permettent aux robots de se plier et de se fléchir en douceur.
Les chercheurs ont déclaré dans l’étude qu’ils avaient basé leur batterie douce sur les plastiques conducteurs (polymères conjugués) et la lignine, un sous-produit de la production de papier. La batterie peut être rechargée et déchargée plus de 500 fois tout en conservant ses performances. Il peut également être étiré pour doubler la longueur et fonctionner toujours aussi bien. «
Bien que les chercheurs déclarent que la batterie n’est pas parfaite, car le concept est prouvé à 0,9 volt et la plupart des batteries se chargent au moins 1,5 volts, ils recherchent des composés chimiques pour étendre les capacités de tension.
« Bien que prometteurs, les batteries fluides doivent être évaluées pour les risques potentiels, garantissant que les matériaux utilisés sont non toxiques et sûrs pour un contact prolongé avec la peau humaine », a écrit Darapeni à propos de l’étude.
