Da asporto chiave
- Gli scienziati hanno creato un dispositivo che potrebbe un giorno eliminare la necessità di una batteria separata nei dispositivi indossabili.
- L'invenzione è un dispositivo morbido ed estensibile che converte il movimento in elettricità e può funzionare in ambienti umidi.
- I ricercatori stanno gareggiando per trovare nuovi modi per alimentare l'elettronica personale.
Il tuo prossimo dispositivo indossabile potrebbe non aver bisogno di una fonte di alimentazione separata, grazie ai recenti progressi nella scienza delle batterie.
I ricercatori hanno creato un dispositivo morbido ed estensibile che converte il movimento in elettricità e può funzionare in ambienti umidi. L'invenzione promette di alimentare dispositivi indossabili, caricandoli spontaneamente senza bisogno di una fonte di alimentazione esterna. Fa parte di uno sforzo crescente per trovare nuovi modi per alimentare l'elettronica personale.
"Le batterie predominanti per l'elettronica personale sono le batterie agli ioni di litio, che sono state le migliori batterie ricaricabili per circa trent'anni", Bingqing Wei, direttore del Center for Fuel Cells and Batteries dell'Università del Delaware, ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail. Wei non è stato coinvolto nella nuova ricerca.
"Tuttavia, le odierne batterie agli ioni di litio soffrono di problemi di sicurezza e di capacità limitata", ha aggiunto Wei.
Carica elastica
Gli scienziati della North Carolina State University sperano che la loro nuova invenzione possa affrontare alcuni dei limiti dell'attuale tecnologia delle batterie. Il cuore del raccoglitore di energia che hanno creato è una lega di metallo liquido di gallio e indio. La lega è racchiusa in un idrogel, un polimero morbido ed elastico gonfio d'acqua, secondo un documento pubblicato di recente.
"L'energia meccanica, come l'energia cinetica del vento, delle onde, dei movimenti del corpo e delle vibrazioni dei motori, è abbondante", ha affermato in un comunicato stampa Michael Dickey, uno degli autori del giornale. "Abbiamo creato un dispositivo in grado di trasformare questo tipo di movimento meccanico in elettricità. E una delle sue straordinarie caratteristiche è che funziona perfettamente sott'acqua."
I ricercatori stanno lavorando a un altro progetto per alimentare i dispositivi indossabili aumentando la potenza della mietitrice.
Innovazioni sulla batteria
I ricercatori di tutto il mondo stanno correndo per trovare nuovi modi per alimentare l'elettronica, ha detto a Lifewire Chibueze Amanchukwu, professore di ingegneria molecolare all'Università di Chicago, in un'intervista via e-mail. Un approccio è aumentare la densità di energia delle batterie per aumentarne la durata.
"Questi progetti si concentrano sulla sostituzione della grafite nella batteria con silicio e litio metallico", ha affermato Amanchukwu. "Per affrontare i problemi di sicurezza, i ricercatori come me sono interessati a sostituire completamente i liquidi infiammabili e pericolosi nella batteria con versioni a stato solido non infiammabili."
Le innovazioni nella tecnologia delle batterie potrebbero portare a dispositivi elettronici personali nuovi e migliorati che oggi non sono possibili, ha affermato Amanchukwu.
"I dispositivi diventerebbero più sicuri e dureranno molto più a lungo, il che significa che possono giocare o lavorare di più", ha aggiunto. "Le batterie flessibili consentirebbero anche dispositivi personali indossabili che si adattano meglio al corpo (pensa a un Apple Watch veramente flessibile) e possono alimentare 'abiti intelligenti' e dispositivi IoT intelligenti."
La chiave per le nuove tecnologie delle batterie è ottenere prestazioni migliori da un'unità delle stesse dimensioni, ha detto a Lifewire il CEO di Amionx Jenna King in un'intervista via e-mail.
"Questo è il motivo per cui vediamo così tante aziende impegnate a migliorare anche la sicurezza di queste batterie", ha aggiunto King. "In sostanza, la batteria diventa una bomba più potente nello stesso pacchetto."
Batterie migliori per un futuro migliore
Un nuovo tipo di batteria che utilizza materiali in nano silicio sostituisce il tipico materiale anodico (elettrodo negativo) nelle batterie agli ioni di litio.
"Ciò consente una batteria molto più potente, ma significa anche che la batteria rappresenta un rischio maggiore per la sicurezza", ha affermato King. "Ci sono anche progressi nelle batterie ricaricabili al litio metallico che aumentano anche la densità di energia. L'industria sta tentando di superare i problemi con la durata del ciclo di queste batterie, nonché la possibilità di incendi o esplosioni."
La futura tecnologia delle batterie potrebbe aiutare ad affrontare i problemi del cambiamento climatico, ha dichiarato a Lifewire Francis Wang, CEO di NanoGraf Technologies, una startup di materiali per batterie avanzati.
"Batterie migliori consentiranno una maggiore e più rapida adozione dei veicoli elettrici, poiché le prestazioni e i prezzi soddisfano le principali richieste dei consumatori", ha aggiunto Wang. "Le batterie migliorate inaugureranno anche una nuova era di densità di energia su scala di rete, in cui le batterie aiuteranno a bilanciare la rete e sosterranno emissioni più basse."
