【科幻设计】蛇鳞锂离子电池

蛇，虽然是没有四肢的生物；但由于身上特殊骨骼结构，加上非常有弹性的身躯和独突的鳞片，令它们可以灵活地移动和攀爬。

Source: Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)

南韩科学家就被蛇的鳞片和结构所启发，研究出可以像蛇一样伸展和弯曲的电池，适用于各种机器人或穿戴式设备。今日镭射全方位张艾利和大家介绍这种充满科幻电影感兼且可以伸缩的电池。

六位来自韩国机械与材料研究所(Korea Institute of Machinery & Materials, KIMM)的科学家Myoung-Ho Kim, Seunghoon Nam, Minsub Oh, Hoo-Jeong Lee, Bongkyun Jang and Seungmin Hyun，透过爬虫生物移动得到启发，研发出一种非常科幻和电影感的高科技産品，它就是像蛇一样，可以伸缩和弯曲的电池，适用于各种机器人及配戴式的电子设备。

这几名韩裔科学家，同样来自机械与材料研究所的纳米机械研发部(Department of Nano-Mechanics)。韩国的KIMM于1976年成立，一直致力推动在韩国的机械工业，和物料科学研究和发展，是韩国高科技的经济动力支柱。

今次的研发的概念来自 --- 蛇。由于蛇的表皮覆盖着平滑而坚硬的鳞片，虽然并无四肢，但可透过腹部的鳞，与肌肉的缩放来移动全身，进行移动与攀爬各种动作。加上蛇的皮肤也非常有弹性，松弛的皮肤让蛇能吞下比自己直径还要大的食物。这种奇妙生物，在科幻电影里以太空船及金属生物的型态岀现过，被南韩机械与材料研究院KIMM的一班科研人员相中。

团队透过模仿蛇鳞结构，希望能研发出一种创新的电池设计，助穿戴式设备和机器人一臂之力，提供可任意拉长伸缩的电池解决方案。

在实验的过程当中，科研人员使用小型六角形的锂离子电池，作为「鳞片」，并用聚合物和铜作为主要材料，把六角形的锂离子电池相连。基本上，这些连接材料也视为模仿蛇的鳞片中间的软软皮肤，用来稳定电池，和拉长与变形。为了提高电池的储电容量，KIMM团队也透过物料科技，优化每片电池的六角形形状。

测试过程也符合预期，电池弯曲变形，拉长伸延屈曲可达90%的情况下，这种锂离子电池能循环使用超过36,000次。除此之外，另一个优点是容易大量生産，可以透过切割和折叠，挠电极来制造电池。

未来这些电池准备应用在穿戴式设备，例如救灾用的软机器人；又或是复康用的医疗设备。因为通常这些电子设备的灵活度要求甚高，需要较为柔软与可挠的电池。团队将在持续优化电池的设计和功能，并改进电池的储电量，和重量。

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