Prozirna baterija za next-gen gadgete
- Objavljeno u POP TECH
Yi Cui, profesor znanosti materijala sa Stanforda, kaže kako znanstvenici previše vremena u razvoju novih baterija provode oko toga da mogu dulje držati više energije, umjesto da se bave razvojem ljepših "fancy" baterija.
Znanstvenici su do sada već proizveli mnoštvo prozirnih elektroničkih komponenti, uključujući tranzistore i komponente za upravljanje displayima, no nitko se nije sjetio napraviti prozirne baterije. "Ako ne možeš napraviti prozirnu bateriju, ne možeš napraviti ni prozirni gadget", navodi Cui.
Neke komponente baterija se mogu lakše proizvesti da budu prozirne, a druge puno teže. Cui kaže kako je najteže napraviti elektrode, pa je jedan način da to učinite da ih napraviti vrlo tankim, debljine oko 100 nanometara. No kad ih i napravite, problem je što one ne mogu uskladištiti dovoljno energije da bi bile primjenjive.
Drugi način, kojim je krenuo Cui, je proizvesti elektrode u formi "mreže" sastavljene od "niti" koje su tanje nego što ih oko može primijetiti. Sve dok se u bateriji nalazi dovoljno materijala za elektrode, ta vrsta elektrode može uskladištiti dovoljnu količinu energije. Cui je tako proizveo elektrodu sastavljenu od niti od 59 mikrometara, golim okom nevidljivu.
“ Cui je proizveo elektrodu sastavljenu od niti debljine 59 mikrometara ”
Proizvodnja takve baterije je također vrlo složena, jer se to uglavnom radi korištenjem kemijskih procesa koji oštećuju materijale baterije. Ekipa sa Stanforda se umjesto toga odlučila na korištenje litografije kako bi napravili kalup na silicijskoj pločici. Potom su izlili tekući silikonski organski polimer PDMS preko kalupa, pričekali da se stvrdne i potom ga skinuli s njega. Nakon toga su na njemu ugravirali mrežu kanala u koju su nakapali otopinu materijala za elektrode, sve dok kanalići mreže nisu bili potpuno zatvoreni. Znanstvenici su za elektrode koristili standardne materijale za lithium-ionske baterije.
Na kraju su između dvije elektrode stavili elektrolitski gel, te sve umetnuli u zaštitnu plastiku. Prototipi koje su izradili koristili su za napajanje led dioda čije svjetlo je prolazilo kroz same baterije.
Cui navodi kako bi u teoriji ovakve baterije mogle imati kapacitet za pola manji od standardnih neprozirnih baterija te veličine, a ukoliko bi se proizvele deblje mreže, mogle bi imati veći kapacitet, ali bi onda prozirnost bila manja, dok bi se postavljanjem više mreža koje bi bile točno jedna iznad druge, moglo dobiti još veći kapacitet, a prozirnost bi i dalje ostala jednaka.
Cui kaže kako bi se ovom tehnikom mogle proizvoditi prozirne baterije na većim površinama, koje bi se potom rezale na željene veličine, ovisno prema veličini prozirnog gadgeta koji bi se njima napajao.
Kako nam se čini, uskoro bi se mogli pojaviti potpuno prozirni mobiteli, tableti, prijenosna računala i slični gadgeti koji bi vrlo lako mogli postati veliki hit.