Toppen! Nu är du prenumerant på Warp News
Härligt! Genomför ditt köp i kassan för full tillgång till Warp News
Varmt välkommen tillbaka! Du är nu inloggad.
Tack! Kolla din inkorg för att aktivera ditt konto.
Klart! Din faktureringsinformation är nu uppdaterad.
Uppdateringen av faktureringsinformationen misslyckades.
🔋 Batteriets förvandling - från parasit till integrerad del i materialet

🔋 Batteriets förvandling - från parasit till integrerad del i materialet

Batterier har hittills varit något man lägger till en konstruktion, som en ryggsäck som levererar ström. I framtiden kan batterier integreras i konstruktionsmaterialet.

Per Söderström
Per Söderström
“Drönare och medelstora robotar kommer få nya lösningar för energilagring. Jag kan garantera att strukturella batterier kommer vara en del av detta.” - Nicholas Kotov, Ann Arbor Campus, University of Michigan.

Hur kan Nicholas Kotov vara så säker? Jo, han hanterar redan små robotar vars skal både skyddar roboten och fyller rollen som batteri. Menageriet består av en skorpion, en larv, en spindel och en myra. Kotovs robot-skal är flexibla och byggs med en katod av zink och en anod av kolfiber. Däremellan finns en flexibel elektrolyt som består av polymerer i form av nanopartiklar.

På samma sätt som vi människor bär med oss energi i våra fettceller så tar Kotovs robotar med sig energi i sina skal. Eftersom skalet är rörligt kan det även tjänstgöra som  ligament mellan de robotens rörliga delar.

En skorpion-robot med strukturellt batteri - fungerar som skal, ligament och batteri (Ann Arbor Camus, University of Michigan)

Strukturella batterier (structural batteries) byggs av material som har dubbla funktioner - som bärande del av konstruktionen samtidigt som det är en strömkälla. I en bil blir batteriet själva golvet, istället för att batteriet monteras under golvet. På ett flygplan blir vingen både vinge och drivmedel.

Forskning kring strukturella batterier har pågått länge. Leif Asp från Chalmers Tekniska Högskola och Emile Greenhalgh, Imperial College London drivit två inom området - Storage och Sorcerer.

Asp och Greenhalgh har fokuserat på bil- och flygindustrin, men deras projekt har inspirerat innovationer inom många andra områden. Leif Asp säger att han tidigare inte förstod vilken betydelse projektet skulle komma att få. Han ville bara komma bort från batterier som “struktur-parasiter”.

"Vi måste fokusera på energi-effektivitet. Varje elektron räknas i kampen mot klimatförändringarna" - Leif Asp

Emile Greenhalgh sticker ut hakan och säger att deras projekt kommit längre än det som Tesla presenterat hittills. I en intervju i Wired berättar han att de ligger långt före Musk: “Där han är nu var vi redan för tio år sedan.”

I Sorcerer-projektet användes en metod där batteriets katod och anod byggs upp av kolfiber, och skiljs åt av en tunn elektrolyt. Kombinationen styvhet, låg vikt och energilagring blir en superkraft för flyg- och fordonsindustrin.

Nu pågår en mängd tester för att se hur kolfiberns hållfasthet påverkas av laddningar och urladdningar. Såväl bilar som flygplan lyder ju under regelverk som kräver godkännande. Det får ju inte uppstå oväntad materialutmattning  på vare sig bilkarosser eller flygplansvingar.

Det lär gå snabbare inom andra områden, som exemplet med robotarna ovan, där batteriet fungera ävan som ligament och ytterskal.

En särskilt spännande område för strukturella batterier gäller medicinsk utrustning som chip-implantat och IOT-enheter inom sjukvården (internet-of-things). För den typen av utrustning tar ofta batterier upp en stor del av den fysiska produkten.

Strukturella batterier spar utrymme och erbjuder mer effektiva energilösningar. För att inte tala om all fantasi som sätts i rörelse hos världens utvecklare. Hörde jag att någon tänkte skapa spårsändare för fladdermöss?

Låt framtiden komma fortare!

📝 Få en dos faktabaserad optimism varje vecka.

Bli en del av över 15 000 optimistiska, framtidsinriktade prenumeranter som vill att framtiden kommer snabbare.