Inženjeri s MIT-a razvili su punjivu litij-ionsku bateriju u obliku ultradugog vlakna koje se može ušiti u tkanine. Ovakva baterija mogla bi omogućiti široku paletu nosivih elektroničkih uređaja i koristiti za izradu 3D ispisanih baterija u gotovo bilo kojem obliku.

Kilometarske baterije

Zahvaljujući ovoj bateriji komunikacijski, senzorski i računalni uređaji s vlastitim napajanjem mogli bi se nositi kao obična odjeća, a bateriji bi mogle služiti i kao strukturni dijelovi uređaja.

Istraživači su za početak izradili najdužu fleksibilnu bateriju na svijetu, dugačku 140 metara i o tome izvijestili u časopisu Materials Today. Činjenica da su uspjeli napraviti ovako dugačku bateriju ukazuje na to da nema očite gornje granice duljine. Istraživači jamče da bi na isti način mogli razvući i baterije dugačke kilometre. 

MIT-ovi istraživači prethodno su demonstrirali i vlakna koja sadrže širok raspon elektroničkih komponenti, uključujući LED diode koje emitiraju svjetlost, fotosenzore, komunikacijske i digitalne sustave.

Ta se vlakna mogu tkati i prati, što ih čini praktičnim za upotrebu u nosivim proizvodima, no sva su se oslanjali na vanjski izvor napajanja. Ova baterija omogućuje da takvi uređaji ubuduće budu i potpuno samostalni.

Baterija od vlakana

Nova baterija od vlakana proizvedena je korištenjem novih baterijskih gelova i standardnog sustava za izvlačenje vlakana. Materijal se provlači kroz uski otvor, poput konca kroz ušicu igle, kako bi se svi dijelovi komprimirali na djelić njihovog izvornog promjera i pritom zadržao sav izvorni raspored dijelova. Na ovaj način se litij i drugi materijali ugrađuju unutar vlakna, sa zaštitnim vanjskim premazom.

Demonstracijski uređaj koji koristi novu bateriju s vlaknima uključivao je "Li-Fi" komunikacijski sustav u kojem se impulsi svjetlosti koriste za prijenos podataka, a uključivao je mikrofon, pretpojačalo, tranzistor i diode za uspostavljanje optičke podatkovne veze između dva uređaja od tkanine.

Proizvedeno vlakno dužine 140 metara ima kapacitet pohrane energije od 123 miliamper sata, dovoljno da se napune pametni satovi ili telefoni. Istraživači su pokazali mogućnost integracije LED i Li-ion baterije u jedno vlakno; oni su uvjereni kako bi se u tako malom prostoru, a riječ je o promjeru veličine nekoliko stotina mikrona, u budućnosti mogla ugrađivati kompaktna računala od tkanine.

Mogućnosti 3D ispisa

Materijal se može koristiti i u 3D ispisu ili za izradu čvrstih struktura koje su ujedno i njihov izvor napajanja. Istraživači su izradili podmornicu igračku omotanu baterijskim vlaknom. Uključivanje izvora energije u strukturu takvih uređaja moglo bi smanjiti ukupnu težinu i tako poboljšati učinkovitost i domet.

"Ovo je prvi 3D ispis uređaja s baterijskim vlaknima. Nakon ispisa ne trebate ništa dodavati  jer se sve već nalazi unutar vlakna, svi metali i svi aktivni materijali", objašnjavaju istraživači. "To znači da se sada računarske jedinice mogu staviti u svakodnevne objekte, uključujući Li-Fi."