【科幻設計】蛇鱗鋰離子電池

蛇，雖然是沒有四肢的生物；但由於身上特殊骨骼結構，加上非常有彈性的身軀和獨突的鱗片，令牠們可以靈活地移動和攀爬。

Source: Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)

南韓科學家就被蛇的鱗片和結構所啟發，研究出可以像蛇一樣伸展和彎曲的電池，適用於各種機器人或穿戴式設備。今日鐳射全方位張艾利和大家介紹這種充滿科幻電影感兼且可以伸縮的電池。

六位來自韓國機械與材料研究所(Korea Institute of Machinery & Materials, KIMM)的科學家Myoung-Ho Kim, Seunghoon Nam, Minsub Oh, Hoo-Jeong Lee, Bongkyun Jang and Seungmin Hyun，透過爬蟲生物移動得到啟發，研發出一種非常科幻和電影感的高科技産品，它就是像蛇一樣，可以伸縮和彎曲的電池，適用於各種機器人及配戴式的電子設備。

這幾名韓裔科學家，同樣來自機械與材料研究所的納米機械研發部(Department of Nano-Mechanics)。韓國的KIMM於1976年成立，一直致力推動在韓國的機械工業，和物料科學研究和發展，是韓國高科技的經濟動力支柱。

今次的研發的概念來自 --- 蛇。由於蛇的表皮覆蓋著平滑而堅硬的鱗片，雖然並無四肢，但可透過腹部的鱗，與肌肉的縮放來移動全身，進行移動與攀爬各種動作。加上蛇的皮膚也非常有彈性，鬆弛的皮膚讓蛇能吞下比自己直徑還要大的食物。這種奇妙生物，在科幻電影裡以太空船及金屬生物的型態岀現過，被南韓機械與材料研究院KIMM的一班科研人員相中。

團隊透過模仿蛇鱗結構，希望能研發出一種創新的電池設計，助穿戴式設備和機器人一臂之力，提供可任意拉長伸縮的電池解決方案。

在實驗的過程當中，科研人員使用小型六角形的鋰離子電池，作為「鱗片」，並用聚合物和銅作為主要材料，把六角形的鋰離子電池相連。基本上，這些連接材料也視為模仿蛇的鱗片中間的軟軟皮膚，用來穩定電池，和拉長與變形。為了提高電池的儲電容量，KIMM團隊也透過物料科技，優化每片電池的六角形形狀。

測試過程也符合預期，電池彎曲變形，拉長伸延屈曲可達90%的情況下，這種鋰離子電池能循環使用超過36,000次。除此之外，另一個優點是容易大量生産，可以透過切割和摺疊，撓電極來製造電池。

未來這些電池準備應用在穿戴式設備，例如救災用的軟機器人；又或是復康用的醫療設備。因為通常這些電子設備的靈活度要求甚高，需要較為柔軟與可撓的電池。團隊將在持續優化電池的設計和功能，並改進電池的儲電量，和重量。

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