ریڑھ کی ہڈی کی شکل کا حامل ، نیا ڈیزائن قابل ذکر لچک ، اعلی توانائی کی کثافت اور مستحکم وولٹیج کے قابل بناتا ہے ، اس سے قطع نظر اس سے قطع نظر کہ اسے کس طرح موڑ دیا جاتا ہے یا اسے مڑا جاتا ہے۔
لچکدار اور پہننے کے قابل الیکٹرانکس کا رجحان تیزی سے بڑھ رہا ہے۔ سمارٹ گھڑیاں ، سمارٹ گلاس ، سینسر اور لچکدار ڈسپلے جیسے اسمارٹ فونز ، ٹیبلٹ اور ٹی وی وغیرہ اعلی کارکردگی کے لچکدار بیٹریوں کی مانگ میں بھی اضافہ ہوا ہے۔ ابھی تک ، محققین کو لتیم آئن بیٹریوں میں لچک اور اعلی توانائی کی کثافت دونوں حاصل کرنے کے ل problems مسائل کا سامنا ہے۔
یوآن یانگ کولمبیا انجینئرنگ میں اپلائیڈ فزکس اور ریاضی کے سیکشن میں میٹریل سائنس اور انجینئرنگ کے اسسٹنٹ پروفیسر اور ان کی ٹیم نے ایک پروٹو ٹائپ تیار کی جو ان چیلنجوں کا مقابلہ کرنے کے قابل ہے۔ یوآن ٹیم نے ان کی لچکدار بیٹری پروٹو ٹائپ کو انسانی ریڑھ کی طرح کی شکل دی جو اعلی توانائی کی کثافت کے ساتھ حیرت انگیز لچکدار ہونے کی اجازت دیتی ہے ، اور مستحکم وولٹیج بھی مہیا کرتی ہے یہاں تک کہ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ یہ کس طرح مڑا ہوا ہے یا لچکدار ہے۔
یانگ کا کہنا ہے کہ "ہمارے پروٹوٹائپ کی توانائی کی کثافت اب تک کی سب سے زیادہ رپورٹ کی گئی ہے۔ "ہم نے ایک لچکدار ریڑھ کی طرح لتیم آئن بیٹری تیار کرنے کے لئے ایک سادہ اور توسیع پذیر نقطہ نظر تیار کیا ہے جس میں بہترین الیکٹرو کیمیکل اور مکینیکل خصوصیات موجود ہیں۔ ہمارا ڈیزائن پہلی نسل ، لچکدار ، تجارتی لتیم آئن بیٹری کی حیثیت سے ایک بہت ہی امید افزا امیدوار ہے۔ اب ہم ڈیزائن کو بہتر بنا رہے ہیں اور اس کی کارکردگی کو بہتر بنا رہے ہیں۔
یوآن ٹیم جم میں ورزش کرتے وقت ریڑھ کی ہڈی کی کومل تحریک سے متاثر ۔ انسانی ریڑھ کی ہڈی انتہائی لچکدار اور مکینیکل مضبوط ہے۔ یوآن نے اسی ڈیزائن میں بیٹری بنانے کے لئے ریڑھ کی ہڈی کا ماڈل استعمال کیا۔ پروٹو ٹائپ کا ایک وسیع اور ٹھوس طبقہ ہے جو ایک پتلی لچکدار حصے کے گرد الیکٹروڈ مڑ کر جو توانائی کو ذخیرہ کرنے کے قابل ہے جو الیکٹروڈ کو آپس میں جوڑتا ہے۔ انسانی ریڑھ کی ہڈی کے ڈیزائن کے مطابق ، الیکٹروڈ "کشیرکا" اور لچکدار حصہ "میرو" کی نمائندگی کرتا ہے۔
یانگ نے وضاحت کی ، "چونکہ لچکدار باہمی ربط سے سخت الیکٹروڈ حصے کا حجم نمایاں طور پر بڑا ہے ، لہذا اس طرح کی لچکدار بیٹری کی توانائی کی کثافت معیاری تجارتی پیکیجنگ میں بیٹری کے 85 فیصد سے زیادہ ہوسکتی ہے۔" "پوری ڈھانچے میں فعال ماد.وں کے اعلی تناسب کی وجہ سے ، ہماری ریڑھ کی ہڈی جیسی بیٹری بہت زیادہ توانائی کی کثافت ظاہر کرتی ہے۔ جس سے ہمیں آگاہ ہے۔ ہمارے عقلی جیو متاثر کن ڈیزائن کی وجہ سے بیٹری بھی سخت متحرک مکینیکل لوڈ ٹیسٹ سے کامیابی سے بچ گئی۔
یوآن کی ٹیم نے انوڈ / جداکار / کیتھڈ / جداکار کو لمبی پٹیوں میں الگ کیا جس میں ایک سے زیادہ "شاخیں" "ڈبلیو" سے 90 ڈگری تک پھیلی ہوئی تھیں۔ اس کے بعد انہوں نے ریڑھ کی ہڈی کے گرد ہر شاخ کو مضبوطی سے توانائی کے ذخیرے کے ل thick موٹی اسٹیکس تشکیل دیا ، جیسے ریڑھ کی ہڈی میں کشیریا۔ اس انوکھے ڈیزائن کی وجہ سے ، بیٹری کی توانائی کی کثافت آلے کی پوری لمبائی کے مقابلے میں صرف کشیراتی نما اسٹیک کی لمبائی فیصد کے ذریعہ محدود ہے ، جو آسانی سے 90 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔
سائیکلنگ کے ذریعہ پروٹوٹائپ کی جانچ کرتے ہوئے ، انہیں مستحکم وولٹیج کی خاکہ ملی ، ان کے پروٹو ٹائپ کے میکانی استحکام کی تصدیق ہوئی۔ انہوں نے خارج ہونے والے مادہ کے بعد بھی اسے موڑ دیا اور موڑ دیا لیکن ڈیزائن بالکل درست ہے کہ اس سے وولٹیج کی خاکہ متاثر نہیں ہوئی۔ ٹیسٹنگ اعلی موجودہ کثافت اور صلاحیت برقرار رکھنے کے ساتھ بیٹری ڈال کر کارکردگی کا مظاہرہ کیا جاتا ہے (3C پر 84 فیصد ، ایک گھنٹے کے 1/3 میں چارج)۔ پروٹو ٹائپ نے متحرک مکینیکل لوڈ ٹیسٹ بھی پاس کیا۔
یانگ کا کہنا ہے کہ ، "ہمارے ریڑھ کی ہڈی کی طرح کا ڈیزائن روایتی ڈیزائنوں سے کہیں زیادہ میکانکی مضبوط ہے۔" "ہم توقع کرتے ہیں کہ لچکدار لی آئن بیٹریوں کو تیار کرنے کے لئے ہمارا جیو الہامی ، توسیع پذیر طریقہ لچکدار آلات کی کاروباری کو بہت حد تک آگے بڑھا سکتا ہے۔"