باتری چاپ می‌کنند تا شما بپوشید

یک شرکت کالیفرنیایی در حال دستیابی به تکنولوژی باتری‌هایی است که با کمترین قیمت می‌توان آنها را با پرینترهای صنعتی عادی تولید کرد. امپرینت انرژی مدتی است باتری‌های روی ـ پلیمر فوق نازک خود را در دستگاه‌های مچی تست کرده و قصد دارد آنها را به تولیدکننده‌های دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی، دستگاه‌های پزشکی، لیبل‌های هوشمند و سنسورهای محیطی عرضه کند.

رویکرد شرکت این است که باتری‌ها را برای استفاده‌های پوشیدنی ایمن‌سازی کرده، شرایط لازم برای تولید دستگاه‌هایی را فراهم آورد که پیش از این با باتری‌های لیتیومی عظیم‌الجثه غیرممکن بود. این باتری‌های انعطاف‌پذیر در کوچک‌ترین انواع خود نیز می‌توانند جریان لازم را برای سنسورهای مخابراتی کم مصرف فراهم کنند که وجه تمایز آنها با دیگر باتری‌های نازک به شمار می‌رود.​ این شرکت بتازگی موفق شده 6 میلیون دلار بودجه از سرمایه‌گذاران فینکسی و AME Cloud (تحت مالکیت جری یانگ، از بنیانگذاران سابق یاهو) کسب کند تا ویژگی‌های انحصاری باتری را بسط دهد و عرضه بازاری آن را قوت ببخشد.

این باتری‌ها بر اساس تحقیقات یکی از موسسان شرکت، خانم کریستین هو در دانشگاه کالیفرنیا، با همکاری محققی در ژاپن ساخته می‌شود. در این تحقیق، خانم هو با محقق ژاپنی روی تولید باتری‌هایی از جنس روی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی همکاری کردند.

بیشتر باتری‌های مولد نیروی لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های هوشمند دارای لیتیوم هستند که ماده‌ای بشدت تاثیرپذیر است و باید به اشکال مختلف از آن حفاظت کرد. همین موضوع اندازه و وزن آنها را افزایش می‌دهد. در مقابل با این که روی پایداری بیشتری دارد، الکترولایت‌های بر پایه آب که اصل باتری‌های رویی را تشکیل می‌دهند، باعث می‌شوند روی تشکیل دندریت ـ ساختارهای شاخه‌ای شکلی که از یک الکترود به دیگری انشعاب پیدا کرده، عمر باتری را کوتاه می‌کند ـ بدهد. هو توانسته الکترولایتی از جنس پلیمر جامد تولید کند که نه تنها عاری از این مشکل است، بلکه در عین حال پایداری بیشتر و بار فزون‌تری برای شارژ مجدد عرضه می‌کند.

مدیر و بنیانگذار مشترک شرکت، آقای بروکز کینساید می‌گوید: این باتری‌ها ویژگی‌های مثبت دو نوع باتری‌های قدیمی را یکجا دارد. باتری‌های ورق نازک قابل شارژ هستند، اما عنصر واکنشگر را همراه دارند، دارای باری محدود هستند و هزینه هنگفتی برای تولید می‌طلبند. باتری‌های پرینت‌شده غیرقابل شارژ است، اما ساختشان هزینه چندانی نمی‌برد، عموما از روی بهره می‌برد و بار بیشتری ارائه می‌دهد.

کار با روی درهای تازه‌ای را به روی تولیدکننده‌ها گشوده است. به خاطر پایداری محیطی روی، شرکت از به کار بردن لایه‌های محافظ جهت جلوگیری از حساسیت لیتیوم به اکسیژن بی‌نیاز شد.​ مدیر تیم نوآوری در تجهیزات دستگاه‌های هوشمند اینتل می‌گوید: « وقتی بحث محدودیت‌ها به میان می‌آید، دو چیز است که خواب را از چشمان من می‌گیرد؛ یکی باتری‌ها و دیگری نمایشگرها.»

به گفته هو، باتری‌های دیگر با نزدیک به هزار بار تا کردن به شکل قابل توجهی دچار مشکل شدند در حالی که باتری‌های امپرینت کارایی خود را حفظ کردند.​ گفتنی است امپرینت در حال مذاکره برای استفاده از این باتری‌ها در لباس‌ها و «جاهای نامتعارفی از بدن مثل چشمان» است. اخیرا شرکت با پشتیبانی ارتش آمریکا، کار روی باتری‌هایی را آغاز کرده که قرار است در سنسورهای نشانگر وضع جسمی و سلامت سربازان به کار برود. از کاربری‌های دیگر این باتری می‌توان استفاده در برچسب‌های هوشمند به منظور پیگیری سلامت تغذیه و رهگیری بسته‌های پستی را پیش‌بینی کرد.

technologyreview / مترجم : سیاوش شهبازی​