A rugalmas elektronika iránti igény globálisan nő, mivel a technológia lehetővé tenné a videoképernyőkhöz és napelemekhez hasonló készülékek meghajlítását, felcsavarását. Az ilyenféle elektronika hasonlóképpen rugalmas akkumulátorok használatát követeli meg, de a konvencionális akkuk túl merevek és zömökek.
A fejlesztőcsapatnak a kínai kalligráfiára építő, rugalmas, lítium alapú akkumulátort sikerült kifejlesztenie. Lítiumion-akkumulátorok működtetik a legtöbb hordozható eszközt. Viszont az úgynevezett lítium-levegő (Li-air) akkumulátorok elviekben akár 5-10-szer több energiát képesek eltárolni, mint az ugyanolyan súlyú lítiumion-akkumulátorok.
Az akkumulátorok rendszerint két elektródát, egy anódot és egy katódot tartalmaznak. A lítium-levegő akkumulátorokban az anód általában lítiumból készül, míg a katód rendszerint porózus szén alapanyag, ami lehetővé teszi a levegő bejutását az egységbe. Amint a lítium reakcióra lép a levegő oxigénatomjaival, elektromosság keletkezik. Újratöltése megfordítja ezt a folyamatot.
A kutatók megjegyezték, a fekete festék fő alkotóeleme a szén, a papír maga pedig porózus, vékony, rugalmas, könnyű és olcsó. Ebből arra következtettek, hogy a papírra alkalmazott tinta igen egyszerű módon katódként szolgálhatna a lítium-levegő akkumulátorban.
Három réteg szendvicsszerű elrendezésével alkottak meg egy prototípus akkumulátort: a tinta-papír kombó szolgált katódként, egy lítiumfólia anódként, a két alkotóelem között pedig üvegrostlap található, ami lehetővé teszi, hogy az elektromos töltésű ionok anód és katód között áramoljanak.
Eredményeik szerint a prototípus energiatárolási kapacitása a kereskedelmi forgalomban elérhető lítiumion-akkumulátorokéhoz hasonlatos, még ezer ide-oda hajlítgatás után is. A későbbiekben szeretnék feltérképezni az ultrakönnyű, rugalmas bevonatokat is, amelyek megvédhetnék az ilyen akkumulátorokat a korróziótól.
A vizsgálatról az Advanced Materials folyóirat számolt be.
Kínai kutatók rugalmas, felgöngyölhető és hajtogatható akkumulátort fejlesztettek ki, amelyet a tradicionális kínai kalligráfia, pontosabban a tinta-papír kombináció inspirált.
