智能手表的續航一直是一個(gè)棘手的問(wèn)題。智能手表電池與其他電子元件一起擁擠在手表屏幕后方的狹小空間里，不但占據了大部分可用空間，其能提供的能量也十分有限。這已經(jīng)成為了智能手表發(fā)展道路上的一個(gè)障礙。
而亞利桑那州立大學(xué)機械和航空航天工程學(xué)院負責可彎曲電池研究的姜漢卿（音譯）教授就想解決這種問(wèn)題。他們發(fā)現，通過(guò)一種可伸展可彎曲的電池，智能手表等電子設備的待機時(shí)間也會(huì )變得更長(cháng)。
通過(guò)應用一種日本手工折紙的折疊技術(shù)，研究者們發(fā)現，他們可以使常規的鋰離子電池變得可拉伸和可彎曲，從而從容地放進(jìn)表帶，獲得更多的儲能空間。除了提高智能手表的性能，這種方式與標準的制造工藝兼容，可以制造更適合于其他各種各樣的可穿戴電子產(chǎn)品的電池，比如跟蹤健康相關(guān)數據的智能手環(huán)等。
目前的智能手表普遍表現出續航時(shí)間短的現象，Apple watch的續航時(shí)間只有一天左右，如果頻繁使用應用電量只能維持數小時(shí)。電池不“持久”成為許多可穿戴設備的軟肋，而新科技可以使電池續航能力翻番。
研究人員使用他們研制的折疊電池給三星智能手表供電，結果表明，這種電池可內置在彈性表帶內，可彎曲可伸展完全不影響電池性能。
這么神奇？
在過(guò)去的十年里，研究人員在可伸展電子產(chǎn)品設計方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，目前能夠適應各種彎曲或活動(dòng)的表面和外形，比如人的身體表面。然而，大多數使用的是彈性材料，并且不能與現有的電池生產(chǎn)設施直接兼容。
將折紙技術(shù)應用到電池中的靈感源于一種稱(chēng)為三浦折疊的特殊折疊方式，這種折疊方式與他在納米硅中看到的極為相似，當附于彈性橡膠材料表面時(shí)可彎折和拉伸。去年，他和他的同事們展示了基于三浦折疊研發(fā)的可折疊的鋰離子電池。但實(shí)際應用中這種設計有很大的局限性，因為電池只有折疊狀態(tài)和展開(kāi)狀態(tài)，并且在折疊狀態(tài)下其表面不平整影響配戴舒適性，他說(shuō)。
為了使電池的外形與更多可穿戴設備互容，團隊決定采用剪紙技術(shù)，將剪切加入其中。結果證明，各個(gè)材料層的橫向切割可以使電池達到隨意伸展和彎曲的狀態(tài)。與之前折紙技術(shù)設計不同，剪切處的旋轉可以使電池在不影響其厚度的前提下實(shí)現伸展和折疊。
除了展示電池在真正的智能手表內的表現外，研究人員還測試了電池在多圈的擠壓和拉伸狀態(tài)下的性能，結果表明過(guò)程中的多次纏繞并不會(huì )導致破裂折斷現象。姜說(shuō)團隊的目標是將這項技術(shù)商業(yè)化，現在他們正著(zhù)手改善電池包裝解決安全隱患。他還說(shuō)，剪紙技術(shù)也適用于電池以外的其他類(lèi)型的電子設備，比如傳感器和超級電容器。
