Компания Samsung представила инновационную разработку в области элементов питания — никелид-титановые аккумуляторные батарейки с эффектом памяти формы.
Эти уникальные батарейки и аккумуляторы способны полностью восстанавливать свою первоначальную конфигурацию даже после серьезных механических деформаций. И, как заявляют эксперты, это настоящий прорыв, открывающий новые горизонты для гибких гаджетов.
Принцип работы и технологические особенности
В основе революционных аккумуляторных батареек лежит запатентованный сплав никелида титана (NiTi), обладающий уникальными свойствами:
· Сверхэластичная конструкция. Внутренние электроды выполнены из специального сплава с памятью формы. В то же время в конструкции используются гибкие полимерные разделители с наноуглеродным покрытием, а также токосъемники с волнообразной структурой.
· Механизм самовосстановления. При деформации атомная решетка сплава сохраняет "память" о первоначальной форме. При нагреве до комнатной температуры материал возвращается к исходной конфигурации. И при этом восстановление происходит без потери электрических характеристик.
Ключевые преимущества технологии:
· Рекордная гибкость: данные аккумуляторные батарейки выдерживают свыше 5000(!) циклов изгиба до 180 градусов. Такие характеристики просто не снились li-ion аккумуляторам.
· Автоматическое восстановление. Батареи возвращают первоначальную форму за 2-3 секунды.
· Сохраняемая емкость: 95% от номинала, даже после экстремальных деформаций. И стабильные 3.7В при любых деформациях.
· Скорость зарядки: 80% за 15 минут (с использованием технологии Fast Charge)
· Безопасность — исключены утечки электролита при повреждениях. А теперь достаточно вспомнить, насколько опасными могут быть обычные литий-ионные аккумуляторные батареи, пугающие риском возгорания либо взрыва при нарушении структуры или при механических поломках.
· Температурная стабильность. Рабочий диапазон от -40°C до +80°C, что также гораздо лучше, чем у традиционных литий-ионных аналогов.
При всем при этом, срок службы таких аккумуляторов может достигать 3-5 лет, либо 1000 полных циклов зарядки.
Перспективы гибких батарей и возможные сферы применения
Разумеется, основным направлением возможного использования ученые называют именно гибкие носимые устройства, например, модные в последние годы складные смартфоны и планшеты, а также умные часы с изгибаемыми экранами, электронные браслеты и кольца. Однако не менее полезной технология окажется в области медимплантации: например, для кардиостимуляторов, повторяющих изгибы сердца, а также нейроинтерфейсов, адаптирующихся к извилинам мозга либо для интегрируемых в ткани датчиков мониторинга. Кроме того, перспективно применение подобных гибких аккумуляторов и в промышленных системах, включая гибкую робототехнику, складные дроны, «умную» одежду и прочие инновационные конструкции с изменяемой формой.
Перспективы развития технологии
Аккумуляторные батарейки с памятью формы — это значительный шаг вперед в развитии гибкой электроники. Их уникальные свойства открывают новые возможности для создания по-настоящему складных и адаптивных устройств. По мере совершенствования технологии и снижения стоимости, такие элементы питания могут стать стандартом для нового поколения электронных гаджетов, где важны гибкость и надежность. И уже сегодня многие крупные производители планируют делать особые ставки именно на такие аккумуляторные батарейки.
