Una batteria flessibile, estensibile e ricaricabile che può essere stampata direttamente su qualsiasi tessuto. Arriva dai laboratori della University of California San Diego un’innovazione tecnologica potenzialmente rivoluzionaria per il mercato dell’elettronica, che potrebbe trovare un impiego nel settore dei dispositivi indossabili e in quello dei sensori per il monitoraggio dei parametri vitali, ma non solo.

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La sua struttura si basa su ossido di argento e zinco unito a SIS, un materiale polimerico molto elastico ottenuto dall’isoprene, uno degli elementi impiegati nella produzione di gomma, polistirene e resine varie.

Il risultato è un mix che si può piegare e allungare in qualsiasi direzioni, tornando poi sempre alla forma originale senza subire alcun tipo di danno o deformazione permanente. L’aggiunta dell’ossido di bismuto permette inoltre di rendere questa speciale tipologia di modulo ricaricabile (a differenza delle tradizionali batterie in zinco) e quindi riutilizzabile.

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Il prototipo realizzato è in grado di immagazzinare circa un quinto dell’energia solitamente contenuta in un apparecchio acustico, ma occupando solo un decimo del suo spessore. Inoltre, la realizzazione è molto più economica poiché richiede materiali largamente disponibili sul mercato: 0,50 dollari per ogni modulo anziché circa 5,00 dollari.

Due di queste batterie sono sufficienti per alimentare un LED da 3 V, ma i responsabili del progetto dichiarano di essere al lavoro per migliorarne le performance. Queste le parole di Joseph Wang, professore della Jacobs School of Engineering presso la University of California San Diego, che ne ipotizza alcuni dei possibili ambiti di impiego a livello commerciale:

Si tratta di un significativo passo in avanti per quanto riguarda l’elettronica dei dispositivi elastici. Pensiamo che una tecnologia di questo tipo possa spalancare le porte all’avvento di innovazioni relative ai metodi di immagazzinamento dell’energia per quanto riguarda dispositivi stampabili ed elastici, non solo per le batteria basate sullo zinco, ma anche per quelle agli ioni di litio, così come per i supercondensatori e per le celle fotovoltaiche.

30 maggio 2017
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NICOLA SPANO', domenica 10 settembre 2017 alle22:13 ha scritto: rispondi »

Le batterie Zinco/Ossido di argento sono pile con un’elevatissima energia specifica riferita al volume, hanno una scarica stabile e sono in grado di conservare la carica a più del 90% rispetto a quella iniziale dopo un anno di immagazzinamento a circuito aperto. Grazie a queste caratteristiche vengono utilizzate per dispositivi miniaturizzati e vengono commercializzate sotto forma di pile a bottone nelle calcolatrici, orologi da polso, orologi al quarzo, apparecchi acustici, termometri clinici elettrici e altre applicazioni simili che richiedono batterie di piccole dimensioni e di lunga durata e per le loro caratteristiche sono state utilizzate nei veicoli spaziali tra cui il Modulo Lunare Apollo e i rover lunari. Batterie di grosse dimensioni vengono utilizzate dalle forze armate statunitensi per alimentare i sottomarini. Le batterie Zinco/Ossido di argento hanno un voltaggio di 1.55 V e sono costituite da un anodo di polvere di zinco mescolata a un agente gelificante, un catodo di ossido di argento a cui è stata aggiunta grafite per migliorare la conducibilità e un elettrolita come idrossido di potassio per batterie ad alto assorbimento e idrossido di sodio per batterie a basso assorbimento. Le reazioni che avvengono sono in riferimento al campo basico:: all’anodo: Zn + 2 OH– → ZnO + H2O + 2 e– -1,22Volt al catodo: Ag2O + H2O + 2 e–→ 2 Ag + 2 OH– +0,34Volt Zn + Ag2O → ZnO + 2 Ag ∆V= +0,34-(-1,22) ≈ +1.55Volt Le batterie Zinco/Ossido di argento sono batterie primarie ovvero non ricaricabili in quanto le reazioni che avvengono nella cella non sono reversibili e quindi il loro funzionamento è limitato fino a quando i reagenti presenti non si esauriscono. Tuttavia i ricercatori hanno fatto in modo di rendere ricaricabili queste batterie mediante aggiunta di OSSIDO DI BISMUTO (Bi2O3) che sembra rendere reversibile il sistema redox . Inoltre se la batteria è mescolata con il copolimero a blocchi SIS (Stirene-Isoprene-Stirene) "come una specie di GEL ELASTICO ORGANICO" può diventare pure flessibile ed essere per esempio incorporata su indumenti o su microcircuiti di vario tipo flessibili.

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