افزایش روز افزون دستگاههای پوشیدنی، لوازم الکترونیکی انعطافپذیر و نمایشگرهای خمیده، نیازمند منابع انرژی متناسب با این سیستمها است. از صفحهنمایشهای رایانهای با قابلیت چرخش گرفته تا لباسهای «هوشمند»، به نظر میرسد که آینده الکترونیک به طور فزایندهای انعطافپذیر باشد. باتری های استاندارد و سفت و سخت امروزی احتمالاً در آینده ای نزدیک جای خود را به باتری های انعطاف پذیر و نازک تر که ساخته شده از مواد سبک وزن هستند، می دهند تا بتوانند خمیده یا کشیده شوند.
روزنامه سایه/ چهارشنبه 26 مهر 1402/ یاسر استادحسین
آینده دستگاه های انعطاف پذیر با پیشرفت تکنولوژی باتری های الکترونیکی
یاسر استادحسین
مقدمه
افزایش روز افزون دستگاههای پوشیدنی، لوازم الکترونیکی انعطافپذیر و نمایشگرهای خمیده، نیازمند منابع انرژی متناسب با این سیستمها است. از صفحهنمایشهای رایانهای با قابلیت چرخش گرفته تا لباسهای «هوشمند»، به نظر میرسد که آینده الکترونیک به طور فزایندهای انعطافپذیر باشد. باتری های استاندارد و سفت و سخت امروزی احتمالاً در آینده ای نزدیک جای خود را به باتری های انعطاف پذیر و نازک تر که ساخته شده از مواد سبک وزن هستند، می دهند تا بتوانند خمیده یا کشیده شوند.
چشم انداز بازار باتری های انعطاف پذیر
شاید اولین نمایش مواد نیمه هادی در خلاء بر روی بسترهای انعطاف پذیر در وستینگهاوس در دهه 1960 انجام شد. محققان در آن دوره با استفاده از نوارهای کاغذی به جای اسلایدهای میکروسکوپ سفت و سخت، ترانزیستورهای انعطاف پذیر لایه نازک CdS (سولفید کادمیوم) را ساختند که می توانست تا شعاع 1/16 اینچی بدون آسیب خم شود. بعد از کشف ترانزیستورها در هفت دهه پیش، الکترونیک زندگی ما را به طور انقلابی تغییر داده است. در سالهای اخیر، وسایل الکترونیکی قابل حمل، مانند نمایشگرهای رول شده، صفحه نمایش لمسی، لباسهای هوشمند و دستگاههای پزشکی قابل کاشت، کاربردهای جدیدی را برای زندگی روزمره و جامعه بشری آینده نشان دادهاند. از این رو است که انتظار می رود بازار باتری های انعطاف پذیر در سال های آتی به سرعت گسترش یابد. در تحقیقاتی که از سوی مؤسسه اینفینیتی در فوریه امسال منتشر شد، این مؤسسه پیشبینی کرده است که بازار جهانی باتریهای انعطافپذیر بیش از 240 میلیون دلار(47/240) از سال 2022 تا 2027 رشد خواهد کرد و با نرخ رشد مرکب سالانه بیش از 22 درصد (79/22) در این دوره شتاب خواهد گرفت. روندی رو به رشد که به سمت کوچک سازی و انعطاف پذیری دستگاه های الکترونیکی پیش می رود.
توانایی باتری های انعطاف پذیر برای خم شدن، پیچ و تاب و کشش، آنها را برای استفاده در دستگاه های خمیده به ویژه دستگاه های پوشیدنی به یک فرصت ایده آل تبدیل کرده است. از آنجایی که تقاضای بازار برای فناوریهای پوشیدنی همچنان در حال رشد است، آینده باتریهای انعطافپذیر امیدوارکننده است و پیشرفتهای بیشتری نیز محتمل است. البته مانند تمام باتریها، یکی از موانعی که باید بر آن غلبه کرد، دفع و بازیافت ایمن آنهاست، که باید با چرخش فناوری و برنامههای مرتبط با آن انجام شود. انتظار میرود پیشرفتهای انقلابی در فنآوریهای باتریهای انعطافپذیر و صنایع همراه آنها برای سالهای آینده بطور جدی تری ادامه یابد چرا که هم اکنون چندین شرکت بطور فعال در حال توسعه و تجاری سازی فناوری باتری انعطاف پذیر هستند، از جمله LG Chem، Samsung SDI، Apple، Nokia، Front Edge Technology، ST Microelectronics، Blue Spark Technologies و Fullriver Battery New Technology که احتمالاً با پیشرفت فناوری، بازیگران جدیدی نیز وارد این بازار خواهند شد.
این حوزه هنوز تا ارائه محصولات نهایی فاصله دارد، زیرا محدودیت هایی از جمله دوام، پایداری و قابلیت اطمینان از نظر عملکرد دستگاه، و همچنین موانع تولید از جمله تطبیق تجهیزات با مواد و متعادل کردن نرخ بازده پایین اولیه فن آوری های جدید با سرمایه گذاری های پیشنهادی، همچنان از چالش های این حوزه می باشد.