Una batteria fluida che prende qualsiasi forma: la rivoluzione flessibile dell'elettronica parte dalla Svezia

Un gruppo di ricercatori della Linköping University, in Svezia, ha sviluppato una batteria fluida, malleabile, capace di assumere qualsiasi forma. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances. La batteria promette di cambiare radicalmente il modo in cui concepiamo l'elettronica del futuro.

"La consistenza è un po' come quella del dentifricio. Il materiale può, ad esempio, essere usato in una stampante 3D per modellare la batteria come si desidera. Questo apre la strada a un nuovo tipo di tecnologia", ha dichiarato Aiman Rahmanudin, assistente professore presso la Linköping University.

Questa nuova batteria, sviluppata dal team del Laboratorio di Elettronica Organica (LOE), potrebbe rappresentare una risposta concreta alle esigenze dell'Internet delle Cose (IoT, Internet of Thing), che si prevede conterà più di un trilione di dispositivi connessi entro i prossimi dieci anni. Si parla, infatti, di un'ampia gamma di dispositivi, come tecnologie indossabili mediche come pompe per insulina, pacemaker, apparecchi acustici, sensori di monitoraggio della salute, e in futuro anche robotica soffice e impianti nervosi connessi.

"Le batterie sono il componente più ingombrante di tutta l'elettronica. Oggi sono solide e piuttosto voluminose. Ma con una batteria soffice e conformabile, non ci sono limiti di design. Può essere integrata nell'elettronica in modo completamente diverso e adattata all'utente", ha aggiunto Rahmanudin.

La chiave di questa soluzione è la trasformazione degli elettrodi dallo stato solido a forma liquida. "Siamo i primi a dimostrare che la capacità non dipende dalla rigidità", ha dichiarato Rahmanudin.

Precedenti tentativi di creare elettrodi fluidi avevano impiegato metalli liquidi come il gallio, che però possono solidificarsi durante il ciclo di carica e scarica, perdendo così la loro flessibilità. Inoltre, molte batterie elastiche sperimentali si basano su materiali rari, costosi e dall'alto impatto ambientale.

Il team svedese, invece, ha puntato su materiali sostenibili: polimeri conduttivi (plastica organica) e lignina, un sottoprodotto dell'industria cartaria. Il risultato? Una batteria che può essere ricaricata e scaricata oltre 500 volte senza perdere prestazioni, che si può allungare fino al doppio della sua lunghezza e continuare a funzionare.

"Poiché i materiali della batteria sono polimeri coniugati e lignina, le materie prime sono abbondanti. Riutilizzando un sottoprodotto come la lignina per trasformarlo in un bene di alto valore come un materiale per batterie, contribuiamo a un modello più circolare. Quindi, è un'alternativa sostenibile", ha sottolineato Mohsen Mohammadi, co-autore principale dello studio.

Il prossimo passo sarà aumentare la tensione elettrica della batteria; attualmente si attesta a 0,9 volt, un valore ancora limitato per molte applicazioni.

"La batteria non è perfetta. Abbiamo dimostrato che il concetto funziona, ma le prestazioni devono essere migliorate. Ora cercheremo di utilizzare altri composti chimici per aumentare la tensione. Una possibilità che stiamo esplorando è l'uso di zinco o manganese, due metalli comuni nella crosta terrestre", ha concluso Rahmanudin.