به گزارش
جام‌جم‌آنلاین به نقل از نیواطلس، وسایل الکترونیکی که در البسه کار گذاشته می‌شوند، توسعه گستره متنوعی از گجت‌های پوشیدنی را فراهم کرده‌اند؛ از لباس‌هایی که فعالیت ماهیچه‌ها را ارزیابی می‌کنند و تنفس را بررسی می‌کنند تا لباس‌هایی که امکان صحبت کردن با دیگران را فراهم می‌کنند. توسعه منابع انرژی انعطاف‌پذیر برای استفاده با این ابزار‌ها یک زمینه تحقیقاتی به همان اندازه مهم است، و دانشمندان دانشگاه بریتیش کلمبیا راه حل ویژه‌ای را ارائه کرده‌اند که می‌تواند اولین باتری‌ای باشد که هم انعطاف‌پذیر و هم قابل شستشو است.
در چند سال گذشته، ما شاهد انواع راه‌حل‌های ذخیره انرژی منعطف بوده‌ایم که برای تامین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی طراحی شده‌اند، از باتری‌هایی در مقیاس میلی‌متری که مانند چسب‌زخم روی پوست کشیده می‌شوند تا باتری‌های پارچه‌مانندی که انرژی را از عرق می‌گیرند. تیم دانشگاه بریتیش کلمبیا اکنون برخی از پیشرفت‌های مهندسی را برای پر کردن شکاف‌های مهمی که در فناوری‌های فعلی می‌دیدند، به کار گرفته‌اند.
دکتر انگوک تَن انگوین، محقق این مطالعه، می‌گوید: «لوازم الکترونیکی پوشیدنی بازار بزرگی دارند و باتری‌های انعطاف‌پذیر برای توسعه آن‌ها ضروری است. با این حال، تا به حال، منعطف قابل شستشو نبوده‌اند. اگر فناوران بخواهند متناسب با نیاز‌های روزمره فعالیت خود را ادامه دهند، این یک افزودنی حیاتی است.»
برای توسعه باتری با این قابلیت‌ها، دانشمندان نحوه چیدمان این دستگاه‌ها را دوباره طراحی کردند. این تیم به جای استفاده از باتری لیتیوم یونی مملو از مواد سخت شده در داخل یک پوشش بیرونی سفت و سخت، به مواد شیمیایی جایگزین روی و د اکسید منگنز روی آوردند که به دلیل هزینه کم و ایمنی بالا قابلیت خوبی برای این جایگزینی دارند. این مواد به ذرات ریز آسیاب شده و در یک پلیمر به کار رفتند تا لایه‌های فوق‌العاده نازک و قابل انعطافی را تشکیل دهند، که تعدادی از آن‌ها روی هم چیده شده و در همان پلیمر محصور شده‌اند تا محصول نهایی را تولید شود.
نگوین می‌گوید: «ما روی و منگنز را انتخاب کردیم، زیرا برای دستگاه‌هایی که در مجاورت پوست قرار می‌گیرند، این ماده شیمیایی ایمن‌تر از باتری‌های لیتیوم یونی است که می‌توانند در هنگام شکستن ترکیبات سمی تولید کنند.»
باتری به دست آمده انعطاف‌پذیر است و می‌تواند تا دو برابر طول معمول خود کشیده شود، دارای ظرفیت ویژه ۱۶۰ میلی‌آمپر ساعت بر گرم است و ۷۵ درصد ظرفیت خود را در ۵۰۰ چرخه شارژ و دشارژ حفظ می‌کند. نکته جالب این است که تیم تحقیقاتی مشاهده کرد که نفوذناپذیری باتری به اندازه کافی خوب کار می‌کند که باتری بتواند ۳۹ دوره شست‌وشو را حداقل تحمل کند.
بهار ایرانپور، عضو تیم تحقیقاتی، می‌گوید: «ما نمونه‌های اولیه خود را در دور‌های شست‌وشوی واقعی لباسشویی در ماشین‌های لباسشویی خانگی و صنعتی قرار دادیم. آن‌ها پس از دوره‌های شستشو دست نخورده و از لحاظ عملکردی سالم بودند و به همین خاطر می‌دانیم این باتری واقعاً کارآمد است.»
این تیم اکنون در حال کار برای بهبود توان خروجی و طول عمر باتری است و می‌گوید که ساخت این باتری هم‌اکنون توجه بازار را به خود جلب کرده است و انتظار می‌رود قیمت آن مشابه یک باتری قابل شارژ استاندارد باشد. به عقیده این گروه تحقیقاتی این باتری در ساعت‌ها و برچسب‌هایی که علائم حیاتی را اندازه‌گیری می‌کنند و در لباس‌های هوشمندی که تقریباً همین کار را انجام می‌دهند، قابل استفاده خواهد بود.
دکتر جان مدن، استاد مهندسی برق و کامپیوتر، که نظارت بر کار را بر عهده داشت، می‌گوید: مواد مورد استفاده فوق‌العاده کم‌هزینه هستند، بنابراین اگر این باتری به تعداد زیاد ساخته شود، ارزان خواهد بود. دستگاه‌های پوشیدنی نیاز به انرژی الکتریکی دارند. با تولید باتری نرم، قابل کشش و قابل شستشو، تأمین انرژی مورد نیاز برای ابزار‌های پوشیدنی راحت‌تر و مقرون به صرفه خواهد بود.
نتایج این تحقیق در مجله Advanced Energy Materials منتشر شده است.
