由高级研究员张邦坤博士和纳米力学系首席研究员玄承敏博士领导的金姆研究团队开发了一种可伸缩电池结构,其特征基于蛇鳞的结构。
就像中篇小说《小王子》中吞下大象的蟒蛇一样,蛇的个体鳞片虽然坚硬,但可以折叠在一起以防止外部冲击。它们还具有结构特征,使其具有高度的可伸缩性和灵活性。
研究小组通过制造一种模仿蛇鳞片的机械元结构,开发出了具有优异稳定性和性能的高度可伸缩电池。不像传统的可穿戴设备在这种新技术中,设备的框架和电池紧密地结合在一起,这种新技术通过将几个小型硬电池连接成一个鳞片状结构来实现灵活的移动。
为了确保电池的安全,研究小组还将电池的变形降至最低材料通过鳞片状结构的优化设计构成电池。此外,每个电池单元的形状进行了优化,以实现单位尺寸的高容量。
设计电池的形状和连接部件是这项技术成就的关键方面。类似蛇鳞的六边形小电池与聚合物和铜材料连接,使用铰链机制折叠和展开。这种设计也有助于经济批量生产,因为电池可以通过切割和折叠柔性电极来制造,其制造工艺灵感来源于制造技术折纸.
在未来,KIMM研究团队希望开发出能够增加软储能设备存储容量的技术。该团队还希望开发多功能软机器人,将人工肌肉与软机器人驱动技术相结合。
Bongkyun Jang博士表示,通过应用蛇鳞的结构和设计,KIMM研究团队开发了一种电池,不仅使用安全,而且保持了灵活性和可伸缩性。他还补充说,今后,他和他的团队将继续进行后续研究和开发,以便将这项技术用于康复医疗和救灾,并帮助确保公众的健康和安全。
该研究发表于软机器人.
资料来源:国家科学技术研究委员会