這種可充電電池所依賴的并不是什么新技術——依舊是鋰離子電池，早已應用于手機、數碼相機以及直升飛機。但也別搞錯了，這絕非普通的電池！智能的鋰離子電池設計頗具藝術感，即使在使用過程中鋰離子電池也可以像汽車天線那樣伸縮。這種可伸縮的鋰離子電池方便了工程師和機器人專家將其應用在機器人腿部以及手表帶這樣彈性、靈活度要求較高，而普通的電池遠遠做不到的地方。

    前段時間，亞利桑那州立大學和中國暨南大學的工程師團隊從日本的傳統折紙中得到靈感，發現了一種巧妙的新方法來重新設計鋰離子電池。（實際上是剪紙藝術）。據《Scientific Reports》雜志報道，研究人員制作的可折疊的電池可以伸展超過它們自身壓實體積的1.5倍。

    “令人驚嘆的是，這些折疊電池并不是靠什么特殊的方式制作出來的——研究人員通過可靠性較高的方法開發出了優質且廉價的電池的原型，然后借助了獨具匠心的切割和折疊技術，折疊電池就告成了。”普林斯頓大學能源存儲方向的工程師丹尼爾斯泰恩戈特如是說。當然，他并沒有參與這項研究。最終的電池形態看起來更像是幾塊正方形通過靈活的連接器串在一起形成的電池組。

    亞利桑那州立大學的機械工程師姜漢卿（音譯）主要從事新電池設計，他說，工程師們多年來一直致力于建立可折疊的電池。原因是科學家們早就意識到，即使只是簡單地削減和折疊，也能得到引人入勝的形狀，并且用途廣泛，例如，電池可以模仿包括老式的電話線、貝殼等在內的各種形狀。他在電池設計時仔細計算了軟褶皺，因此，克服了長期存在的折疊和擠壓時容易損壞或形成褶皺的問題，將電池損壞的可能性降到了最低。

    Jiang預見到了現如今智能手表的市場正蓬勃發展，并為自己的新電池設計把握了好的時機。例如，他說可彎折電池可以用于蘋果或三星Gear 2的腕帶，“同時還可以提供大約兩倍的當前容量，也就意味著可以同比例減少材料用量”。

    為了測試這一點，姜和他的同事們把他們的一個電池用于Gear 2，該電池的表現不負眾望。

    斯坦加特說，隨著研究的深入，這種折紙靈感電池可以用于更廣泛的領域，“可伸縮電池還可以模仿一些軟機器人的動作”。這意味著該技術可以應用于機器人的長期研究中，利用移動部件來儲存能量。

    對于柔性電池有一個很關鍵問題，斯坦加特說，“任何可折疊，折紙一樣的電池設計都需要種種權衡。把一個固定體積的電池設計成更復雜的形狀往往會造成能量損失。”

    這是一個很簡單的概念：方形電池在體積和包裝方面比姜所設計的多塊堆疊電池有優勢。在實際應用中，這意味著標準的方形電池的能量大約是他們所設計的緊密折疊折紙電池的7倍，即使他們的電池被壓成正方形也一樣。

    然而，雖然有種種局限性，可折疊的電池可能會使游戲工程師設計奇怪形狀產品的夢想成為現實。“當你問到，一個電池這么靈活卻犧牲了一個給定的體積下儲存的能量，值得嗎？但如果你是一個設計師，你試圖制出最薄的表盤，誰知道呢？美學家也許會認為這是值得的。”斯泰恩戈特這樣說。

 

責任編輯：王元

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