这种可充电电池所依赖的并不是什么新技术——依旧是锂离子电池，早已应用于手机、数码相机以及直升飞机。但也别搞错了，这绝非普通的电池！智能的锂离子电池设计颇具艺术感，即使在使用过程中锂离子电池也可以像汽车天线那样伸缩。这种可伸缩的锂离子电池方便了工程师和机器人专家将其应用在机器人腿部以及手表带这样弹性、灵活度要求较高，而普通的电池远远做不到的地方。

    前段时间，亚利桑那州立大学和中国暨南大学的工程师团队从日本的传统折纸中得到灵感，发现了一种巧妙的新方法来重新设计锂离子电池。（实际上是剪纸艺术）。据《Scientific Reports》杂志报道，研究人员制作的可折叠的电池可以伸展超过它们自身压实体积的1.5倍。

    “令人惊叹的是，这些折叠电池并不是靠什么特殊的方式制作出来的——研究人员通过可靠性较高的方法开发出了优质且廉价的电池的原型，然后借助了独具匠心的切割和折叠技术，折叠电池就告成了。”普林斯顿大学能源存储方向的工程师丹尼尔斯泰恩戈特如是说。当然，他并没有参与这项研究。最终的电池形态看起来更像是几块正方形通过灵活的连接器串在一起形成的电池组。

    亚利桑那州立大学的机械工程师姜汉卿（音译）主要从事新电池设计，他说，工程师们多年来一直致力于建立可折叠的电池。原因是科学家们早就意识到，即使只是简单地削减和折叠，也能得到引人入胜的形状，并且用途广泛，例如，电池可以模仿包括老式的电话线、贝壳等在内的各种形状。他在电池设计时仔细计算了软褶皱，因此，克服了长期存在的折叠和挤压时容易损坏或形成褶皱的问题，将电池损坏的可能性降到了最低。

    Jiang预见到了现如今智能手表的市场正蓬勃发展，并为自己的新电池设计把握了好的时机。例如，他说可弯折电池可以用于苹果或三星Gear 2的腕带，“同时还可以提供大约两倍的当前容量，也就意味着可以同比例减少材料用量”。

    为了测试这一点，姜和他的同事们把他们的一个电池用于Gear 2，该电池的表现不负众望。

    斯坦加特说，随着研究的深入，这种折纸灵感电池可以用于更广泛的领域，“可伸缩电池还可以模仿一些软机器人的动作”。这意味着该技术可以应用于机器人的长期研究中，利用移动部件来储存能量。

    对于柔性电池有一个很关键问题，斯坦加特说，“任何可折叠，折纸一样的电池设计都需要种种权衡。把一个固定体积的电池设计成更复杂的形状往往会造成能量损失。”

    这是一个很简单的概念：方形电池在体积和包装方面比姜所设计的多块堆叠电池有优势。在实际应用中，这意味着标准的方形电池的能量大约是他们所设计的紧密折叠折纸电池的7倍，即使他们的电池被压成正方形也一样。

    然而，虽然有种种局限性，可折叠的电池可能会使游戏工程师设计奇怪形状产品的梦想成为现实。“当你问到，一个电池这么灵活却牺牲了一个给定的体积下储存的能量，值得吗？但如果你是一个设计师，你试图制出最薄的表盘，谁知道呢？美学家也许会认为这是值得的。”斯泰恩戈特这样说。

 

责任编辑：王元

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