Die Welt der Technologie entwickelt sich rasant weiter, und tragbare Ger\u00e4te werden immer beliebter. Von Smartwatches bis hin zu Fitness-Trackern bieten diese Ger\u00e4te eine Reihe von Funktionen, die unser Leben einfacher und komfortabler machen. Eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen f\u00fcr tragbare Technologien ist jedoch die Haltbarkeit. Herk\u00f6mmliche Batterien sind nicht daf\u00fcr ausgelegt, den Belastungen des t\u00e4glichen Gebrauchs standzuhalten, was zu vorzeitigem Ausfall f\u00fchren kann.<\/p>\n\n
Forscher arbeiten an der Entwicklung neuer Arten von Batterien, die flexibler und haltbarer sind und den Anforderungen tragbarer Ger\u00e4te besser gerecht werden k\u00f6nnen. Ein vielversprechender Ansatz besteht darin, dehnbare Materialien im Batterie-Design zu verwenden. Dehnenbare Batterien k\u00f6nnen gedehnt und verdreht werden, ohne ihre F\u00e4higkeit zu verlieren, Strom zu speichern und abzugeben, wodurch sie sich ideal f\u00fcr tragbare Ger\u00e4te eignen, die gebogen, verdreht und anderen Arten von Verformungen ausgesetzt sind.<\/p>\n\n
Ein aktueller Durchbruch in der Technologie dehnbarer Batterien wurde in der Zeitschrift Nature Communications ver\u00f6ffentlicht. Forscher der University of Illinois, der Northwestern University und anderen Instituten haben eine d\u00fcnne, flexible Batterie entwickelt, die auf 300 % ihrer urspr\u00fcnglichen Gr\u00f6\u00dfe gedehnt werden kann und dennoch Strom liefert. Die Batterie besteht aus einem dehnbaren Polymersubstrat, auf das kleine Lithium-Ionen-Batterien gedruckt und durch lange, S-f\u00f6rmige Dr\u00e4hte verbunden sind. Wenn das Polymer gedehnt wird, wirken die Dr\u00e4hte wie Federn und dehnen sich aus, um eine gr\u00f6\u00dfere Distanz zu \u00fcberwinden, bis sie vollst\u00e4ndig gespannt sind.<\/p>\n\n
Lithium-Ionen-Batterien sind der heute am h\u00e4ufigsten verwendete Batterietyp in der Elektronik und bieten gegen\u00fcber anderen Batterietypen eine Reihe von Vorteilen. Sie sind leicht, haben eine hohe Energiedichte und k\u00f6nnen mehrfach wiederaufgeladen werden. Herk\u00f6mmliche Lithium-Ionen-Batterien sind jedoch nicht sehr flexibel, was sie f\u00fcr den Einsatz in dehnbaren Ger\u00e4ten ungeeignet macht.<\/p>\n\n
Die von den Forschern der University of Illinois und der Northwestern University entwickelte dehnbare Batterie verwendet ein neues Design, das es der Batterie erm\u00f6glicht, sich zu dehnen und zu verformen, ohne die Lithium-Ionen-Zellen zu besch\u00e4digen. Die Batterie besteht aus einem dehnbaren Polymersubstrat, auf das kleine Lithium-Ionen-Batterien gedruckt und durch lange, S-f\u00f6rmige Dr\u00e4hte verbunden sind. Wenn das Polymer gedehnt wird, wirken die Dr\u00e4hte wie Federn und dehnen sich aus, um eine gr\u00f6\u00dfere Distanz zu \u00fcberwinden, bis sie vollst\u00e4ndig gespannt sind.<\/p>\n\n
Das in der Batterie verwendete dehnbare Polymersubstrat besteht aus einem Material namens Polyimid. Polyimid ist ein Hochleistungspolymer, das f\u00fcr seine Festigkeit, Flexibilit\u00e4t und Best\u00e4ndigkeit gegen Hitze und Chemikalien bekannt ist. Es wird h\u00e4ufig in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter flexible Elektronik, Luft- und Raumfahrt und medizinische Ger\u00e4te.<\/p>\n\n
Die in der Batterie verwendeten S-f\u00f6rmigen Dr\u00e4hte bestehen aus einer Metalllegierung namens Nitinol. Nitinol ist eine Formged\u00e4chtnislegierung, das hei\u00dft, sie kann sich an ihre urspr\u00fcngliche Form erinnern und nach einer Verformung wieder in diese zur\u00fcckkehren. Diese Eigenschaft macht Nitinol ideal f\u00fcr den Einsatz in dehnbaren Ger\u00e4ten, da sie es den Dr\u00e4hten erm\u00f6glicht, sich zu dehnen und zu verformen, ohne ihre F\u00e4higkeit zu verlieren, Strom zu leiten.<\/p>\n\n
Neben der Dehnbarkeit und Haltbarkeit kann die von den Forschern der University of Illinois und der Northwestern University entwickelte Batterie auch kabellos aufgeladen werden. Dies ist ein gro\u00dfer Vorteil f\u00fcr tragbare Ger\u00e4te, da es die Notwendigkeit sperriger Ladekabel und Anschl\u00fcsse eliminiert. Die Batterie kann kabellos mit induktiven Spulen aufgeladen werden, die einfach mit der Batterie in Kontakt gebracht werden.<\/p>\n\n
Induktive Spulen sind eine Art Transformator, der Energie drahtlos \u00fcber kurze Distanzen \u00fcbertragen kann. Sie werden h\u00e4ufig in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter kabelloses Laden, RFID-Tags und Metalldetektoren. In der dehnbaren Batterie werden die induktiven Spulen verwendet, um Energie von einer Stromquelle auf die Batterie zu \u00fcbertragen.<\/p>\n\n
Die von den Forschern der University of Illinois und der Northwestern University entwickelte dehnbare Batterie hat ein breites Anwendungsspektrum in tragbaren Ger\u00e4ten. Sie k\u00f6nnte verwendet werden, um alles von faltbaren Smartphone-Uhren bis hin zu biologischen Implantaten wie Herzschrittmachern zu betreiben.<\/p>\n\n
Eine der vielversprechendsten Anwendungen f\u00fcr dehnbare Batterien liegt im Bereich Gesundheit und Wellness. Dehnenbare Batterien k\u00f6nnten verwendet werden, um tragbare Ger\u00e4te zu betreiben, die Vitalfunktionen \u00fcberwachen, Fitnessaktivit\u00e4ten aufzeichnen und medizinische Behandlungen anbieten. Beispielsweise k\u00f6nnten dehnbare Batterien verwendet werden, um implantierbare Ger\u00e4te mit Strom zu versorgen, die Medikamente abgeben oder Nerven stimulieren.<\/p>\n\n
Die Entwicklung dehnbarer Batterien ist ein gro\u00dfer Durchbruch im Bereich der tragbaren Technologie. Dehnenbare Batterien bieten gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Batterien eine Reihe von Vorteilen, darunter ihre Flexibilit\u00e4t, Haltbarkeit und die M\u00f6glichkeit, kabellos aufgeladen zu werden. Daher haben dehnbare Batterien das Potenzial, die Art und Weise, wie wir tragbare Ger\u00e4te nutzen, zu revolutionieren und neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Anwendungen im Bereich Gesundheit und Wellness zu er\u00f6ffnen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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