Без зарядки и проводов: ученые создали гибкую батарею, которая работает от влаги в воздухе

Ученые из Университета Райса и Университета штата Северная Каролина разработали гибкую батарею, которая начинает вырабатывать электричество, поглощая влагу прямо из воздуха.

В отличие от привычных аккумуляторов с жидким электролитом, в новой батарее используется целлюлозная мембрана, пропитанная солями хлорида лития. Пока батарея герметично запечатана, она остается неактивной. Но при контакте с влажным воздухом мембрана впитывает воду, соли растворяются и формируют электролит, запускающий работу источника питания. Это также обеспечивает удобное хранение без потери ресурса до момента использования.

Внутри устройства — магниевый анод и катод из системы серебро/хлорид серебра. Разработчики отмечают, что отказ от токсичных и легко воспламеняющихся электролитов делает такую батарею более безопасной и экологичной. При этом она сохраняет работоспособность даже в условиях низкой влажности.

Чтобы придать устройству гибкость, ученые вдохновились строением чешуи панголина: перекрывающиеся элементы конструкции позволяют батарее сгибаться, растягиваться и скручиваться без существенной потери характеристик.

В испытаниях прототип обеспечивал питание беспроводного Bluetooth-оксиметра в течение 30 часов, что сопоставимо с возможностями традиционных компактных батарей аналогичного назначения.

Также исследователи реализовали механизм защиты данных и устройства. При попытке вскрытия герметичного корпуса нарушается разделение реагентов с алюминием и йодом, запускается экзотермическая реакция, которая быстро выводит электронику из строя. В демонстрации беспроводной датчик был разрушен примерно за три минуты.

По мнению авторов, технология может найти применение в носимой электронике, медицинских устройствах, датчиках интернета вещей (IoT), а также в одноразовой и защищенной электронике.

©  iXBT