Киборги всё ближе: новая сверхэластичная батарея сможет обеспечивать энергией бионические глаза, имплантированные энцефалографы и искусственную кожу. Батарея – это кремниевая пластина, способная растягиваться в три раза и заряжаться без помощи проводов. Изделие спроектировал Юнган Хуан (Yonggang Huang), инженер-машиностроитель, сотрудник Северо-Западного университета (штат Иллинойс), и его коллеги, сообщает LiveScience. Фантасты уже давно описали миры, где люди и машины живут и функционируют с бионическими имплантами, функционирующими как естественные части тела. Но для воплощения этих идей в реальности необходимо продумать энергоснабжение такого рода устройств.
Эластичные сверхтонкие батареи уже разрабатывались, но существующие образцы не способны сильно растягиваться и деформироваться, а также подзаряжаться на расстоянии, утверждает Хуан. Чтобы добиться данных свойств, ученый и его коллеги спрятал миниатюрные литиево-ионные батареи в сеть проводов, расположенных по повторяющейся S-образной схеме, которая, подобно фракталу, обладает свойством самоподобия (состоит из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком). Вся структура нанесена на растягиваемую кремниевую пластину. Провода хрупки, но разматываются по принципу пружины, благодаря чему гибкость устройства не приводит к поломке требующих осторожного обращения батарей.
Для демонстрации прибора, команда исследователей подсоединила к нему красный светодиод и начала гнуть и растягивать пластину. Предполагается, что новая батарея будет снабжать энергией гаджеты, крепящиеся на тело человека, имплантированные энцефалографы и тому подобные бионические устройства.
При всей сенсационности новой конструкции, этот прибор слишком слабый, чтобы обеспечить электричеством ноутбук или хотя бы яркую лампочку, рассказывает Гао Лю (Gao Liu), химик из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, также занимающийся разработкой растягиваемых батарей для средств транспорта (в исследовании не участвовал). То есть, изобретение пригодится исключительно в узкой сфере – например, для биологических имплантов, которым для работы требуется немного энергии. «Это аппарат для нишевого рынка – для приборов, тратящих мало энергии, но при этом ее нельзя доставить по проводам», утверждает Лю.
Устройство новой батареи описывается в последнем номере журнала Nature Communications.