Batteria flessibile rivoluziona dispositivi medici e wearable

Scienziati svedesi sviluppano una batteria flessibile e deformabile: rivoluzione per dispositivi indossabili e tecnologie mediche

Un team di ricercatori dell’Università di Linköping, in Svezia, ha annunciato la creazione di una batteria morbida, flessibile e modellabile che può essere piegata o allungata senza perdere potenza. La scoperta apre scenari inediti per la realizzazione di tecnologie indossabili, dispositivi medici smart e robotica morbida.

“La consistenza è simile a quella di un dentifricio,” ha spiegato Aiman Rahmanudin, professore associato presso il Laboratorio di Elettronica Organica dell’ateneo svedese. “Il materiale può essere utilizzato, ad esempio, in una stampante 3D per modellare la batteria a piacimento. Questo apre la strada a una nuova generazione di tecnologie.”

Una batteria che supera i limiti tradizionali

Le batterie tradizionali sono generalmente rigide, ingombranti e difficili da integrare in dispositivi con forme irregolari o flessibili. L’innovazione del team svedese risiede nell’uso di materiali organici e componenti flessibili che permettono di conservare e trasmettere cariche elettriche senza compromettere le prestazioni, indipendentemente dalla forma o dalla quantità di energia richiesta.

La ricerca è stata pubblicata l’11 aprile sulla rivista scientifica Science Advances.

“Le batterie rappresentano oggi la parte più voluminosa di qualunque dispositivo elettronico,” ha aggiunto Rahmanudin. “Grazie a una batteria morbida e adattabile, non ci sono più limiti di design. Può essere completamente integrata nei dispositivi elettronici e adattata alla forma del corpo o all’ambiente in cui viene utilizzata.”

Capacità e flessibilità: un nuovo paradigma per l’accumulo di energia

Il progetto rivoluziona il concetto di batteria partendo da una riprogettazione dei suoi componenti fondamentali: catodi, anodi e collegamenti elettrici.

I ricercatori hanno impiegato la lignina, un materiale organico derivato dagli scarti della produzione di carta, per creare i catodi (cariche positive) e gli anodi (cariche negative). Le connessioni elettriche rimangono metalliche, ma sono realizzate con nanografiite e nanofili d’argento, che grazie alla loro dimensione ridotta conservano la flessibilità strutturale.

Il risultato? Una batteria che si comporta come un palloncino d’acqua: mantiene la forma, trattiene energia e si adatta a superfici deformabili.

Batterie fluide: verso una nuova generazione di dispositivi medici e indossabili

Secondo Pragathi Darapaneni, ingegnere senior dello sviluppo prodotto presso Schaeffler Asia, si tratta di un progresso epocale.

“Utilizzando elettrodi fluidi, i ricercatori hanno realizzato una batteria in grado di mantenere la sua funzionalità anche quando è deformata. Questo può rappresentare un cambiamento radicale per lo sviluppo di dispositivi indossabili, impiantabili e per la robotica morbida,” ha affermato Darapaneni in una dichiarazione a Live Science.

Le applicazioni: dai pacemaker ai tessuti elettronici

Le potenziali applicazioni della nuova batteria flessibile sono molteplici. Tra queste:

• Pompe per insulina
• Pacemaker di nuova generazione
• Apparecchi acustici compatti
• E-textiles, ovvero abbigliamento con elettronica integrata
• Robot morbidi, capaci di imitare i movimenti umani con maggiore naturalezza

La batteria, spiegano i ricercatori, è basata su polimeri conduttivi (plastica conduttiva) e lignina. Può essere ricaricata e scaricata oltre 500 volte mantenendo elevate prestazioni. Inoltre, è capace di allungarsi fino al doppio della sua lunghezza originale senza perdere efficienza.

Sfide future: aumentare la tensione e garantire la sicurezza

Attualmente, la batteria funziona a una tensione di 0,9 volt, inferiore a quella delle batterie comuni (che partono da 1,5 volt). I ricercatori stanno ora lavorando all’identificazione di nuovi composti chimici in grado di aumentare la tensione massima.

Darapaneni ha sottolineato anche la necessità di valutare i materiali impiegati dal punto di vista della sicurezza:

“Anche se promettente, questa tecnologia deve essere esaminata attentamente per escludere rischi potenziali, in particolare in termini di biocompatibilità e sicurezza al contatto prolungato con la pelle umana.”