Vývoj batérii napreduje oveľa pomalším tempom, než by si mnohí priali. Batérie, ktoré máte vo svojich mobiloch, hodinkách či notebookoch sa za uplynulých niekoľko rokov príliš nezmenili. Možno majú iný tvar, väčší rozmer a väčšiu kapacitu, no technológia zostala rovnaká. Vedci už dlhšiu dobu experimentujú s batériami na báze Lítia a vzduchu (Li-air), v ktorých lítium reaguje s kyslíkom vo vzduchu, či Lítiovo-sírovými článkami, ktoré ponúkajú vyššiu energetickú hustotu a sú vyrobené z lacných a dostupných materiálov. Aj pri jednom a druhom type je však problémom ich stabilita a životnosť. Vedcom sa zatiaľ nepodarilo dosiahnuť taký míľnik, aby sa z prototypov stal tovar pre bežných spotrebiteľov. Výskum však medzitým napreduje aj v úprave vlastností súčasných typov batérií.
Vedcom z Univerzity v Cambridge sa podarilo vyvinúť naťahovateľnú batériu, ktorú je možné rozťahovať ako želé či gumené cukríky. Inšpiráciu pritom našli v živočíšnom svete – v elektrických úhoroch. O svojom výskume informovali v článku publikovanom v časopise Science Advances. Batérie teraz plánujú testovať na živých organizmoch a dotiahnuť vývoj do podoby, kedy by ich bolo možné používať pri mozgových implantátoch u pacientoch s epilepsiou. V budúcnosti by mohli byť tiež súčasťou ohybnej nositeľnej elektroniky. “V robotike či nositeľnej elektronike budú podobné materiály veľmi potrebné. Je však zložité navrhnúť materiál, ktorý je rozťahovateľný, a zároveň aj vysoko vodivý, pretože tieto vlastnosti si obvykle odporujú. Keď sa materiál natiahne, jeho vodivosť zväčša klesá,” uviedol spoluautor výskumu, Stephen O’Neil. Preto sa jeho tým rozhodol modelovať dizajn naťahovacej batérie podľa vrstvenej štruktúry elektrocytov elektrického úhora. Kým bežná elektronika používa pevné materiály s elektrónmi na prenos náboja, táto batéria využíva ako nosiče ióny.
Inšpirované prírodou a elektrickými úhormi
Pri vývoji vedci využili hydrogél – 3D polymér zložený z viac než 60 percent z vody. Tento materiál má niekoľko výhod. Umožňuje kontrolovať mechanické vlastnosti batérie a takisto imitovať pružnosť ľudskej kože. Úpravou hydrogélu zas vedci docielili, že je dostatočne lepivý na to, aby ho bolo možné zlisovať do viacerých vrstiev a zväčšiť tak jeho energetický potenciál. Vďaka upraveným vlastnostiam je možné batérie naťahovať bez oddelenia vrstiev a straty vodivosti. “Navyše môžeme prispôsobiť mechanické vlastnosti hydrogélov tak, aby sa zhodovali s ľudskými tkanivami. Keďže neobsahujú žiadne pevné komponenty ako kov, je veľmi pravdepodobné, že by boli oveľa lepšie prijaté telom v podobe implantátov,” dodal S. O’Neil. To z hydrogélu robí unikátny materiál s potenciálom pre využitie v biomedicínskych aplikáciách.