đ Batteriets förvandling - frĂ„n parasit till integrerad del i materialet
Batterier har hittills varit nÄgot man lÀgger till en konstruktion, som en ryggsÀck som levererar ström. I framtiden kan batterier integreras i konstruktionsmaterialet.
Dela artikeln
âDrönare och medelstora robotar kommer fĂ„ nya lösningar för energilagring. Jag kan garantera att strukturella batterier kommer vara en del av detta.â - Nicholas Kotov, Ann Arbor Campus, University of Michigan.
Hur kan Nicholas Kotov vara sÄ sÀker? Jo, han hanterar redan smÄ robotar vars skal bÄde skyddar roboten och fyller rollen som batteri. Menageriet bestÄr av en skorpion, en larv, en spindel och en myra. Kotovs robot-skal Àr flexibla och byggs med en katod av zink och en anod av kolfiber. DÀremellan finns en flexibel elektrolyt som bestÄr av polymerer i form av nanopartiklar.
PÄ samma sÀtt som vi mÀnniskor bÀr med oss energi i vÄra fettceller sÄ tar Kotovs robotar med sig energi i sina skal. Eftersom skalet Àr rörligt kan det Àven tjÀnstgöra som  ligament mellan de robotens rörliga delar.
Strukturella batterier (structural batteries) byggs av material som har dubbla funktioner - som bÀrande del av konstruktionen samtidigt som det Àr en strömkÀlla. I en bil blir batteriet sjÀlva golvet, istÀllet för att batteriet monteras under golvet. PÄ ett flygplan blir vingen bÄde vinge och drivmedel.
Forskning kring strukturella batterier har pÄgÄtt lÀnge. Leif Asp frÄn Chalmers Tekniska Högskola och Emile Greenhalgh, Imperial College London drivit tvÄ inom omrÄdet - Storage och Sorcerer.
Asp och Greenhalgh har fokuserat pĂ„ bil- och flygindustrin, men deras projekt har inspirerat innovationer inom mĂ„nga andra omrĂ„den. Leif Asp sĂ€ger att han tidigare inte förstod vilken betydelse projektet skulle komma att fĂ„. Han ville bara komma bort frĂ„n batterier som âstruktur-parasiterâ.
"Vi mÄste fokusera pÄ energi-effektivitet. Varje elektron rÀknas i kampen mot klimatförÀndringarna" - Leif Asp
Emile Greenhalgh sticker ut hakan och sĂ€ger att deras projekt kommit lĂ€ngre Ă€n det som Tesla presenterat hittills. I en intervju i Wired berĂ€ttar han att de ligger lĂ„ngt före Musk: âDĂ€r han Ă€r nu var vi redan för tio Ă„r sedan.â
I Sorcerer-projektet anvÀndes en metod dÀr batteriets katod och anod byggs upp av kolfiber, och skiljs Ät av en tunn elektrolyt. Kombinationen styvhet, lÄg vikt och energilagring blir en superkraft för flyg- och fordonsindustrin.
Nu pÄgÄr en mÀngd tester för att se hur kolfiberns hÄllfasthet pÄverkas av laddningar och urladdningar. SÄvÀl bilar som flygplan lyder ju under regelverk som krÀver godkÀnnande. Det fÄr ju inte uppstÄ ovÀntad materialutmattning  pÄ vare sig bilkarosser eller flygplansvingar.
Det lÀr gÄ snabbare inom andra omrÄden, som exemplet med robotarna ovan, dÀr batteriet fungera Àvan som ligament och ytterskal.
En sÀrskilt spÀnnande omrÄde för strukturella batterier gÀller medicinsk utrustning som chip-implantat och IOT-enheter inom sjukvÄrden (internet-of-things). För den typen av utrustning tar ofta batterier upp en stor del av den fysiska produkten.
Strukturella batterier spar utrymme och erbjuder mer effektiva energilösningar. För att inte tala om all fantasi som sÀtts i rörelse hos vÀrldens utvecklare. Hörde jag att nÄgon tÀnkte skapa spÄrsÀndare för fladdermöss?
LĂ„t framtiden komma fortare!