Key Takeaway
- Para saintis telah mencipta peranti yang mungkin suatu hari nanti akan menghapuskan keperluan untuk bateri berasingan dalam barang boleh pakai.
- Penciptaan ini ialah peranti lembut dan boleh renggang yang menukarkan pergerakan kepada elektrik dan boleh berfungsi dalam persekitaran basah.
- Penyelidik berlumba-lumba mencari cara baharu untuk memperkasakan elektronik peribadi.
Peranti boleh pakai anda yang seterusnya mungkin tidak memerlukan sumber kuasa yang berasingan, berkat kemajuan terkini dalam sains bateri.
Penyelidik telah mencipta peranti lembut dan boleh renggang yang menukarkan pergerakan kepada elektrik dan boleh berfungsi dalam persekitaran basah. Ciptaan ini menjanjikan kuasa untuk peranti boleh pakai, mengecasnya secara spontan tanpa memerlukan sumber kuasa luaran. Ini adalah sebahagian daripada usaha yang semakin meningkat untuk mencari cara baharu untuk memperkasakan elektronik peribadi.
"Bateri utama untuk elektronik peribadi ialah bateri lithium-ion, yang merupakan bateri boleh dicas semula terbaik selama kira-kira tiga puluh tahun," Bingqing Wei, pengarah Pusat Sel Bahan Api dan Bateri di Universiti Delaware, memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel. Wei tidak terlibat dalam penyelidikan baharu.
"Walau bagaimanapun, bateri Li-ion hari ini mengalami masalah keselamatan dan kapasiti terhad," tambah Wei.
Pengecasan Melar
Para saintis Universiti Negeri Carolina Utara berharap ciptaan baharu mereka dapat menangani beberapa batasan teknologi bateri semasa. Jantung penuai tenaga yang mereka cipta adalah aloi logam cecair galium dan indium. Aloi itu disarungkan dalam hidrogel-polimer lembut dan anjal yang bengkak dengan air, menurut kertas yang diterbitkan baru-baru ini.
"Tenaga mekanikal-seperti tenaga kinetik angin, ombak, pergerakan badan dan getaran daripada motor-adalah banyak," kata Michael Dickey, salah seorang pengarang kertas itu dalam satu kenyataan berita. "Kami telah mencipta peranti yang boleh menukar jenis gerakan mekanikal ini kepada elektrik. Dan salah satu sifatnya yang luar biasa ialah ia berfungsi dengan baik di dalam air."
Para penyelidik sedang mengusahakan projek lain untuk menggerakkan peranti boleh pakai dengan meningkatkan output kuasa penuai.
Inovasi Bateri
Penyelidik di seluruh dunia berlumba-lumba mencari cara baharu untuk menjana kuasa elektronik, Chibueze Amanchukwu, seorang profesor kejuruteraan molekul di Universiti Chicago, memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel. Satu pendekatan ialah meningkatkan ketumpatan tenaga bateri untuk meningkatkan hayat bateri.
"Projek ini menumpukan pada menggantikan grafit dalam bateri dengan silikon dan logam litium, " kata Amanchukwu. "Untuk menangani kebimbangan keselamatan, penyelidik seperti saya berminat untuk menggantikan sepenuhnya cecair mudah terbakar dan berbahaya dalam bateri dengan versi keadaan pepejal tidak mudah terbakar."
Inovasi dalam teknologi bateri boleh menghasilkan elektronik peribadi baharu dan dipertingkatkan yang tidak mungkin dilakukan hari ini, kata Amanchukwu.
"Peranti akan menjadi lebih selamat dan bertahan lebih lama, bermakna ia boleh bermain atau bekerja lebih banyak," tambahnya. "Bateri fleksibel juga membolehkan peranti peribadi boleh pakai yang lebih sesuai dengan badan (fikirkan Apple Watch yang benar-benar fleksibel) dan boleh menghidupkan 'pakaian pintar' dan peranti IoT pintar."
Kunci kepada teknologi bateri baharu adalah mengenai mendapatkan prestasi yang lebih baik daripada unit bersaiz sama, Ketua Pegawai Eksekutif Amionx Jenna King memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel.
"Inilah sebabnya kami melihat begitu banyak syarikat memberi tumpuan untuk meningkatkan keselamatan bateri ini juga," tambah King. "Pada dasarnya, bateri menjadi bom yang lebih berkuasa dalam pakej yang sama."
Bateri yang Lebih Baik untuk Masa Depan yang Lebih Baik
Jenis bateri baharu menggunakan bahan silikon nano menggantikan bahan anod (elektrod negatif) biasa dalam bateri litium-ion.
"Ini membolehkan bateri yang lebih berkuasa, tetapi ini juga bermakna bateri menimbulkan risiko keselamatan yang lebih besar," kata King. "Terdapat juga kemajuan dalam bateri logam litium boleh dicas semula yang turut meningkatkan ketumpatan tenaga. Industri sedang cuba untuk mengatasi masalah dengan hayat kitaran dalam bateri ini serta peluang untuk kebakaran atau letupan."
Teknologi bateri masa hadapan boleh membantu menangani isu perubahan iklim, Francis Wang, Ketua Pegawai Eksekutif NanoGraf Technologies, syarikat permulaan bahan bateri yang canggih, memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel.
"Bateri yang lebih baik akan membolehkan penggunaan kenderaan elektrik yang lebih besar dan pantas, kerana prestasi dan titik harga memenuhi permintaan pengguna arus perdana," tambah Wang. "Bateri yang dipertingkatkan juga akan membawa kepada era baharu ketumpatan tenaga skala grid di mana bateri akan membantu mengimbangi grid dan menyokong pelepasan yang lebih rendah."
