Image : MIT.
Des ingénieurs du MIT ont construit le PoC d’une batterie lithium-ion flexible qui pourrait un jour être tissée dans les vêtements et ouvrir un nouveau champ de communication, de détection et de dispositifs informatiques portables.
Le groupe d’ingénieurs a conçu la batterie en fibre flexible la plus longue du monde, mesurant 140 mètres de long. L’objectif du projet était de montrer que le matériau peut être fabriqué à la longueur souhaitée et utilisé dans des projets d’impression 3D, par exemple pour alimenter des boîtiers d’appareils électroniques.
Les travaux du groupe se concentrent sur « les fibres en tant qu’éléments de base des tissus et des objets imprimés en 3D » qui pourraient permettre la création de « systèmes d’alimentation multidimensionnels omniprésents ». L’atout d’une batterie flexible et longue est qu’elle est nécessaire pour créer des systèmes d’alimentation en 3D. Leur approche repose sur des gels, des particules et des polymères électroactifs au sein d’un revêtement flexible protecteur.
Résistance et flexibilité
La batterie en fibre a une capacité démontrée d’environ 123 mAh, ce qui, selon Tural Khudiyev, l’un des principaux auteurs de l’article, est suffisant pour charger des montres connectées ou des téléphones. La fibre elle-même a une épaisseur de quelques centaines de microns et est plus fine que toutes les autres batteries à base de fibres.
Les chercheurs affirment dans l’article que cette batterie « répond aux exigences des systèmes électroniques portables, car elle est lavable en machine, flexible, utilisable sous l’eau et résistante au feu et à la casse ».
L’une des principales différences avec les batteries à base de fibres précédentes est que le lithium et d’autres matériaux se trouvent à l’intérieur de la fibre, protégée par un revêtement externe, ce qui la rend stable et étanche. Tural Khudiyev indique que les ingénieurs pourraient « certainement réaliser une batterie en tissu flexible d’une longueur d’un kilomètre ».
« Lorsque nous intégrons les matériaux actifs à l’intérieur de la fibre, cela signifie que les composants sensibles de la batterie ont déjà une bonne étanchéité », explique l’ingénieur dans le MIT News.
Démonstration avec une LED
La technique est également censée permettre des conceptions plus fines et plus flexibles que celles qui sont actuellement possibles et peut être tissée avec un équipement de tissage standard.
Les chercheurs ont fait la démonstration d’une LED intégrée à une batterie lithium-ion dans une seule fibre, qui pourrait être étendue à plusieurs dispositifs à l’avenir. « Lorsque nous intégrerons ces fibres contenant des dispositifs multiples, l’agrégat fera progresser la réalisation d’un ordinateur en tissu compact », souligne Jung Tae Lee, professeur à l’université Kyung Hee en Corée du Sud et ancien post-doc au MIT.
L’impression 3D présente également un potentiel pour créer des formes personnalisées ou en 3D, comme des enveloppes qui fournissent une structure et une source d’énergie. Les chercheurs ont fait la démonstration d’un sous-marin jouet enveloppé dans une batterie en fibre de 20 mètres, montrant comment ils pouvaient réduire le poids de l’appareil et améliorer ainsi son efficacité et sa portée.
L’autre avantage des scénarios d’impression 3D est que, puisque le matériau de la batterie se trouve à l’intérieur de la fibre, il n’est pas nécessaire de procéder à une intégration supplémentaire après l’impression.
Source : ZDNet.com
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