นักวิทย์พัฒนา แบตเตอรี่แบบไฟเบอร์ ใช้สวมใส่และกักเก็บพลังงานไฟฟ้า

นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐฯ พัฒนาเส้นใยที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์ ถักทอเป็นผ้าสำหรับสวมใส่และกักเก็บพลังงานไฟฟ้า

การพัฒนาแหล่งพลังงานไฟเบอร์ของนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ Johns Hopkins (APL) ในเมืองลอเรล รัฐแมริแลนด์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ถือเป็นนวัตกรรมใหม่ที่ใช้เส้นใยเป็นที่กักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเส้นใยจะสามารถยืด หด ซักได้เช่นเดียวกับสิ่งทอทั่วไป

ความต้องการสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์เปลี่ยนแปลงไป จึงจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานขนาดเล็กที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ทนทาน และยืดหยุ่นได้ เป้าหมาย คือ การพัฒนาเส้นใยเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถเปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้า และเส้นใยแบตเตอรี่ที่สามารถกักเก็บไฟฟ้าที่ผลิตได้ในสิ่งทอ

แทนที่จะพกพาเครื่องวัดหัวใจที่มีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ผู้ป่วยสามารถสวมเสื้อที่ถักด้วยเส้นใยจากแบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์แทนได้ เสื้อผ้าที่ใช้พลังงานจากไฟเบอร์สามารถให้ความร้อนเพื่อให้ความอบอุ่นในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น หรือจะใช้เป็นเครื่องมือในสนามฝึกโดยผูกเส้นใยที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อให้ทหารสามารถบันทึกเสียงและวิดีโอแบบแฮนด์ฟรีในสนามได้

แบตเตอรี่นี้ทำจากแถบแบนของอิเล็กโทรดแอโนด (anode) และแคโทด (cathode electrodes) และตัวแยกพอลิเมอร์ที่ป้อนเข้าด้วยกันในเครื่องรีดแบบใช้ความร้อนและเคลือบให้เป็นแบบซ้อนกัน ให้พลังงานและประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งกว่าแบตเตอรี่ไฟเบอร์มาตรฐาน จากนั้นจะถูกตัดด้วยเลเซอร์ให้เป็นเส้นใยที่มีความกว้างประมาณ 700 ไมโครเมตร หรือเท่ากับความกว้างของเส้นผมมนุษย์ 5 เส้น

นักวิจัยระบุเพิ่มเติมว่าการผลิตเส้นใยไฟเบอร์เป็นการตัดเลเซอร์กับกองแบตเตอรี่เป็นครั้งแรก และแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของวิธีการในการปรับแต่งขนาดแบตเตอรี่และรักษาประสิทธิภาพไว้ ความรวดเร็วของระบบตัดยังทำให้สามารถปรับขนาดได้ อีกทั้งยังสามารถประมวลผลเส้นใยทั้งหมด 100 เมตร ได้ภายในเวลาไม่ถึง 5 ชั่วโมง ด้วยกระบวนการทำงานลักษณะนี้สามารถทำให้เส้นใยมีขนาดเล็กลงและมีพลังงานหนาแน่นมากขึ้น ซึ่งอาจเป็นการเปิดโอกาสที่มากขึ้นสำหรับการผลิตงานสิ่งทอ

ที่มาข้อมูล: techxplore, hackster, jhuapl, interestingengineering
ที่มาภาพ: jhuapl
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech