Гідрогель замість металу, батареї нового покоління для біомедичних систем

Дослідники з Університету Пенсільванії (США) розробили потужну та гнучку гідрогелеву батарею, яка імітує електричні процеси електричного вугра. Нові батареї можуть використовуватися для живлення переносної електроніки, медичних пристроїв і м’яких роботів.

Для створення батареї вчені нанесли кілька шарів гідрогелів різних типів, включно з багатими на воду провідними матеріалами, у точній послідовності, що повторює іонні процеси, які електричні вугри використовують для генерації імпульсів електрики. Оптимізувавши хімічний склад, вони досягли потужності, що перевищує показники інших відомих гідрогелевих батарей.

Раніше подібні пристрої вимагали механічної підтримки для роботи. Команда Пенсільванського університету вирішила цю проблему, зробивши шари гідрогелю надзвичайно тонкими — лише 20 мікрометрів. Це дозволило збільшити вироблення енергії без зовнішньої підтримки, оскільки тонкий гідрогель знижує внутрішній опір і підвищує щільність потужності. Шари гідрогелю наносили за допомогою методу центрифугування на обертову поверхню, отримавши ультратонкі та однорідні покриття. Хімічний склад гідрогелю був налаштований для збереження механічної цілісності і низького електричного опору, щоб шари не відшаровувалися під час нанесення. Гідрогелеві батареї залишаються гнучкими, екологічно стабільними та нетоксичними. Вони зберігають воду кілька днів на повітрі та працюють за температур від -112 до 80 градусів за Фаренгейтом без замерзання. Потужність батарей досягає щільності близько 44 кВт/м³, що достатньо для роботи імплантованих датчиків, контролерів м’яких роботів та переносної електроніки. Пристрої функціонують без структурної підтримки, що дозволяє інтегрувати їх у біомедичні або майже біологічні системи. У майбутньому дослідники планують підвищити потужність батарей, поліпшити ефективність підзарядки та надати їм можливість самозарядки.

Раніше в Європі повідомляли про створення першої серійної твердотільної батареї. Фінський стартап Donut Lab розробив технологію, яка відкриває шлях до масового комерційного виробництва таких акумуляторів.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

Єдність США та Європи щодо України збережеться

Новообраний президент США Дональд Трамп переглядає свою позицію щодо війни в Україні. За словами канцлера Німеччини Олафа Шольца, американський лідер тепер визнає, що стійкий мир на європейському континенті можливий лише за умов підсилення позицій Києва. Про це Шольц розповів в інтерв’ю німецькому виданню t-online, яке цитує Європейська правда. На питання про можливість зміни підтримки України […]

Збройні сили Бразилії зміцнюють прикордонну лінію з Венесуелою та Гаяною

Венесуела і Гаяна прийшли до угоди про невикористання сили у суперечці щодо Ессекібо, але заяви Каракаса викликали обурення Бразилії. У п’ятницю, 2 лютого, колона військової техніки вирушила до північного кордону Бразилії відповідно до напруженості внаслідок вимог Венесуели стосовно регіону Гаяни Ессекібо. Понад два десятки бронемашин прибули до Манауса, а деякі до Боа-Віста, столиці штату Рорайма, […]

Аборт закріплено у конституції Франції: історичне досягнення для репродуктивних прав

Франція здійснила історичний крок, ставши першою країною, яка внесла право на аборт у свою конституцію. Ця зміна стала результатом обіцянки президента Еммануеля Макрона після рішення суду у справі “Роу проти Вейд” у США у 2022 році та стала першою поправкою до французької конституції з 2008 року. Обидві палати парламенту зібралися на рідкісне засідання у Версальському […]

Унікальна подія за останні 47 років: притулок для тварин в Пенсильванії порожній від собак

Дві тижні тому в окрузі Адамс, що у штаті Пенсильванія, притулок для тварин переживав період, коли його приміщення було фактично наповнено собаками, які чекали на свої нові домівки. Проте зараз, відзначивши важливу подію, повідомляється, що вперше за 47 років в цьому закладі не залишилося жодної собаки – всі отримали новий шанс на щасливе життя у […]

Ехінус Гейзер знову активний у Єллоустонському національному парку

У Єллоустонському національному парку, відомому своєю геотермальною активністю, спостерігається відновлення активності найбільшого кислотного гейзера в світі — Ехінуса. За інформацією Геологічної служби США, цей гейзер почав регулярно вивергатися, піднімаючи гарячу воду на висоту до десяти метрів. Перші ознаки активності були зафіксовані на початку лютого, коли вода почала інтенсивно збурюватися,...

TikTok звертається до суду у справі про неконституційність закону, підписаного Байденом

Соцмережа TikTok рухається до правової боротьби з президентом Сполучених Штатів Америки Джо Байденом, подавши до суду прохання про перегляд закону, який може призвести до заборони платформи у США через його неконституційність. Про це повідомляє The Washington Post. У своєму 67-сторінковому клопотанні про перевірку конституційності закону, поданому проти генерального прокурора Мерріка Гарланда, TikTok і ByteDance стверджують, […]

Сліди втраченої мови, що існувала 3 тисячі років тому, виявлені в археологічних розкопках

Під час останніх археологічних розкопок з’явилася загадкова глиняна табличка з текстом, що датується ерою Хетської імперії. Виявлені текстові записи мовою Калашма викликають цікавість експертів, оскільки вона виявляється унікальною та відмінною від інших відомих стародавніх письмових форм на Близькому Сході. За даними досліджень, мова Калашма може мати коріння в анатолійсько-індоєвропейських мовах. Текст на табличці розпочинається вступом […]

Скандал у королівській родині, Гаррі та Меган виселили з резиденції

Принц Гаррі та Меган Маркл залишили заміську резиденцію Фрогмор-хаус після того, як король Чарльз III розлютився через коментарі сина про королеву Каміллу. Резиденція, подарована покійною королевою Єлизаветою II, була передана подружжю до березня 2023 року. За даними джерел Express, роздратування короля Чарльза спричинили різкі висловлювання Гаррі у його мемуарах щодо дружини монарха. Особливо короля зачепили […]