Neue weiche, dehnbare Batterie kann Wearables sicher mit Strom versorgen

Apple Watch Series 5 Die Apple Watch Series 5 wurde vorgestellt. Hier ist, was Profis über Apples neueste Smartwatch wissen müssen.

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Die Forscher David Mackanic, Xuzhou Yan, Yi Cui und Zhenan Bao von der Ingenieurschule der Stanford University haben einen weichen, dehnbaren Batterieprototyp für Wearables entwickelt. Laut einem Artikel des Stanford Engineering Magazine basiert der neue Batterietyp auf einem einzigartigen Kunststoff, um Strom sicherer zu speichern als bei brennbaren Materialien, die in herkömmlichen Batterien verwendet werden.

Apple Watch Series 5: Ein Spickzettel (kostenloses PDF) (TechRepublic)

Die Verwendung von Polymeren oder Kunststoffen ist laut Zeitschriftenartikel nicht neu. Einige frühere Polymere existierten jedoch als fließfähige Gele, die manchmal auslaufen oder in Flammen aufgehen konnten.

Der neue Akku ist ideal für den Einsatz in Wearables wie Smartwatches, da er weich und flexibel ist.

"Gegenwärtige Batterien sind steif und starr, wodurch sie nicht an den menschlichen Körper angepasst werden können. Dies bedeutet, dass die Batterien klein sein müssen, um keine Beschwerden zu verursachen", sagte David Mackanic, einer der Forscher des Projekts.

"Zusätzlich verwendet unsere Batterie einen Polymerelektrolyten, der sicherer ist als der flüssige Elektrolyt, der derzeit für viele tragbare Batterien verwendet wird. Der Elektrolyt unserer Batterie ist sicherer, weil er weniger brennbar und brennbar ist und nicht ausläuft", sagte Mackanic.

In der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Communications weiter ausgeführt, kann die Batterie, obwohl sie anders aufgebaut ist, immer noch eine elektrische Ladung zwischen den Batteriepolen tragen.

Im Testlabor behielt die experimentelle Batterie eine konstante Leistung bei, selbst wenn sie gefaltet, zusammengedrückt und auf fast das Doppelte ihrer ursprünglichen Länge gedehnt wurde.

Der Akku hat die Größe eines Miniaturbilds und kann laut dem Stanford-Magazin ungefähr halb so viel Energie speichern wie ein herkömmlicher Akku ähnlicher Größe.

Wofür kann der Akku verwendet werden?

"Wir experimentieren immer noch mit neuen Möglichkeiten, unsere Batterie in tragbare Elektronik zu integrieren. Diese Batterie könnte in Dinge wie Armbänder für Smartwatches integriert werden, damit die eigentliche Smartwatch dünner und komfortabler wird", sagte Mackanic. "Diese Batterien können auch bequem in Kleidung integriert werden und bieten eine Stromquelle für intelligente Textilien."

Obwohl dieser Akku zweifellos beeindruckend ist, hält er nur die Hälfte der Leistung eines herkömmlichen Akkus, was ein schwerwiegender begrenzender Faktor ist, sagte Ramon Llamas, Forschungsdirektor für mobile Geräte bei International Data Corporation.

Während Mackanic sagte, dass diese Batterie in Smartwatches, Hörgeräten, intelligenten Brillen, intelligenten Textilien, Schuhen, Patches zur Überwachung der Körpergesundheit und vielem mehr verwendet werden kann, stellte Llamas fest, dass die meisten Wearables nicht unbedingt eine dehnbare Batterie benötigen, insbesondere auf Systemen wie Fitness-Trackern oder Smartwatches.

Der derzeit praktischste Anwendungsfall, basierend auf der Größe des Akkus, sind Einweg-Herzfrequenzmesser. Menschen tragen normalerweise etwa 24 Stunden lang Herzfrequenzmesser, bevor sie diese entsorgen. Dehnbare Batterien wären für diese Anwendung großartig, da sie flexibel sind, sagte Llamas.

Mackanic wies jedoch darauf hin, dass zukünftige Versionen des dehnbaren Akkus größer sein könnten, was fortgeschrittenere Anwendungsfälle ermöglicht.

"Im Moment ist die Energiedichte unserer Batterie niedriger als bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien", sagte Mackanic.

Da die Batterie jedoch so flexibel ist, können zukünftige Prototypen größer gemacht werden, was mehr Leistung und Batterielebensdauer ermöglicht, ohne den Komfort zu verlieren, sagte Mackanic.

Die Batterie wird noch verfeinert und durchläuft den Herstellungsprozess. Danach wird die Batterie erweiterten Sicherheitstests unterzogen. Die Batterie bleibt vorerst ein Prototyp.

Mackanic sagte, es würde wahrscheinlich zwischen 12 und 18 Monaten dauern, bis sie den Herstellern vollständig zertifizierte Testbatterien liefern können.

Weitere Informationen finden Sie unter Wie tragbare Geräte und Sensoren einige der gefährlichsten Jobs in TechRepublic sicherer machen können.

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