L'adoption de l'électronique portable est limitée par leur besoin de tirer de l'énergie de volumineux, batteries rigides qui réduisent le confort. Crédit :Unsplash/Nadine Shaabana
L'électronique s'affiche partout :sur nos genoux, dans les poches et les sacs à main et, de plus en plus, blotti contre notre peau ou cousu dans nos vêtements.
Mais l'adoption de l'électronique portable a jusqu'à présent été limitée par leur besoin de tirer de l'énergie d'encombrants, batteries rigides qui réduisent le confort et peuvent présenter des risques pour la sécurité en raison de fuites chimiques ou de combustion.
Les chercheurs de Stanford ont maintenant développé une batterie souple et extensible qui repose sur un type spécial de plastique pour stocker l'énergie de manière plus sûre que les formulations inflammables utilisées dans les batteries conventionnelles aujourd'hui.
"Jusqu'à présent, nous n'avions pas de source d'énergie capable de s'étirer et de se plier comme le font nos corps, afin que nous puissions concevoir des appareils électroniques que les gens peuvent porter confortablement, " a déclaré l'ingénieur chimiste Zhenan Bao, qui a fait équipe avec le scientifique des matériaux Yi Cui pour développer l'appareil qu'ils décrivent dans l'édition du 26 novembre de Communication Nature .
L'utilisation de matières plastiques, ou polymères, dans les piles n'est pas nouveau. Pour quelques temps, les batteries lithium-ion ont utilisé des polymères comme électrolytes, la source d'énergie qui transporte les ions négatifs vers le pôle positif de la batterie. Jusqu'à maintenant, cependant, ces électrolytes polymères étaient des gels fluides qui pouvaient, dans certains cas, fuir ou prendre feu.
Pour éviter de tels risques, les chercheurs de Stanford ont développé un polymère solide et extensible plutôt que gluant et potentiellement fuyant, et pourtant porte toujours une charge électrique entre les pôles de la batterie. Lors des tests en laboratoire, la batterie expérimentale a maintenu une puissance de sortie constante même lorsqu'elle est comprimée, plié et étiré à près de deux fois sa longueur d'origine.
Le prototype est de la taille d'une miniature et stocke environ la moitié de l'énergie, once pour once, comme une batterie conventionnelle de taille comparable. L'étudiant diplômé David Mackanic a déclaré que l'équipe s'efforce d'augmenter la densité énergétique de la batterie extensible, construire des versions plus grandes de l'appareil et effectuer de futures expériences pour démontrer ses performances en dehors du laboratoire. Une application potentielle d'un tel appareil serait d'alimenter des capteurs extensibles conçus pour coller à la peau pour surveiller la fréquence cardiaque et d'autres signes vitaux dans le cadre de la technologie portable BodyNet en cours de développement dans le laboratoire de Bao.