Οι μπαταρίες έρχονται σε όλα τα σχήματα και μεγέθη

Σήμερα, οι μπαταρίες που τροφοδοτούν τις περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητά μας βασίζονται στη χημεία ιόντων λιθίου. Ενώ είναι κατάλληλο για να συσκευάσει πολλή ενέργεια σε ένα μικρό χώρο, αυτή η χημεία έρχεται επίσης με δύο μειονεκτήματα: Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου εξακολουθούν να είναι αρκετά ακριβές και, εάν δεν χρησιμοποιηθούν σωστά, μπορούν να πάρουν φωτιά. Η Χο, η οποία ξεκίνησε την καριέρα της στις μπαταρίες ως προπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, συνειδητοποίησε ότι υπήρχε χώρος για εναλλακτικές χημικές ουσίες σε αναδυόμενες εφαρμογές, ειδικά μικρές συσκευές συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο που συχνά ονομάζονται «διαδίκτυο των πραγμάτων».

Μια τέτοια εφαρμογή, που κερδίζει γρήγορα δημοτικότητα, είναι η χρήση "έξυπνων ετικετών" που μπορούν να κολλήσουν σε πακέτα ή κουτιά παράδοσης και περιέχουν μια μικρή μπαταρία και έναν αναμεταδότη για να βοηθήσουν στην παρακολούθηση του πακέτου από απόσταση. Οι έξυπνες ετικέτες προσφέρουν τρία πλεονεκτήματα. Οι πελάτες είναι πιο ευχαριστημένοι γνωρίζοντας πού βρίσκονται τα προϊόντα τους. Οι εταιρείες, ειδικά εκείνες που ασχολούνται με τα φαρμακευτικά προϊόντα και τα τρόφιμα, εξοικονομούν χρήματα με την καλύτερη διαχείριση της διαδικασίας παράδοσης και τη μείωση της χρήσης καυσίμων και των αποβλήτων, τα οποία μπορούν να αντιπροσωπεύουν έως και το 40% της συνολικής παραγωγής. Και ο πλανήτης επωφελείται από λιγότερες εκπομπές που θερμαίνουν τον πλανήτη.

Για να βρει μια λύση μπαταρίας που θα λειτουργούσε για τέτοιες εφαρμογές, ο Ho ξεκίνησε με την μπαταρία AA ή AAA μιας χρήσης, η οποία χρησιμοποιεί χημεία ψευδαργύρου και μαγγανίου. Αυτές οι μπαταρίες έρχονται σε άκαμπτα κύτταρα επειδή είναι γεμάτα με τοξικό υγρό που θα μπορούσε να διαρρεύσει εάν δεν σφραγιστεί σφιχτά σε μεταλλικό δοχείο. Το υγρό, που ονομάζεται ηλεκτρολύτης, είναι απαραίτητο για να επιτρέψει τη χημική αντίδραση που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Η εναλλακτική λύση ήταν να αναπτυχθεί ένας στερεός ηλεκτρολύτης και αυτή η εφεύρεση έγινε η βάση για τη δημιουργία της Imprint Energy το 2010. Η εξάλειψη της ανάγκης για υγρό έκανε επίσης δυνατά νέα σχήματα και μεγέθη μπαταρίας. «Είναι ευέλικτοι», είπε ο Χο ενώ έσκυβε μια μπαταρία κατά τη διάρκεια μιας περιοδείας στο εργοστάσιο της Imprint με έδρα την Alameda. «Υπάρχει απλώς άπειρη ζήτηση για καλύτερες μπαταρίες που είναι ασφαλέστερες και έχουν υψηλότερη απόδοση».

Την τελευταία δεκαετία, η Imprint τελειοποιεί τη χημεία και τη λιτή διαδικασία κατασκευής της. Το πάτωμα του εργοστασίου στην Alameda δεν είναι μεγαλύτερο από τη μέση τάξη σας και αυτό συμβαίνει επειδή, όπως υποδηλώνει το όνομα της εκκίνησης, οι μπαταρίες είναι 3D-printed (ή, τεχνικά, screen-printed χρησιμοποιώντας στένσιλ). Η διαδικασία είναι λίγο πιο περίπλοκη από το να βλέπεις ένα κομμάτι λευκό χαρτί να αναδύεται με γράμματα τυπωμένα πάνω του.

Οι μπαταρίες της Imprint δοκιμάζονται από την Sensos, μια εταιρεία της Sony που κατασκευάζει έξυπνες ετικέτες για την παρακολούθηση φαρμακευτικών προϊόντων και σπόρων καλλιέργειας. Η ετικέτα αυτή χρησιμοποιεί σύνδεση κινητού τηλεφώνου. Μια άλλη δοκιμή είναι με τη Renesas, η οποία χρησιμοποιεί αισθητήρες bluetooth για την παρακολούθηση των παραδόσεων τροφίμων από το αγρόκτημα στο λιανοπωλητή. Μέχρι στιγμής η εκκίνηση έχει συγκεντρώσει 25 εκατομμύρια δολάρια από επενδυτές, συμπεριλαμβανομένων των Phoenix Venture Partners και του Επενδυτικού Χαρτοφυλακίου Global Value.

Οι έξυπνες ετικέτες του Imprint κοστίζουν επί του παρόντος μεταξύ 5 $ και 10 $ ανά μονάδα, ανάλογα με το αν χρησιμοποιείτε bluetooth ή συνδέσεις κυττάρων. Σε εμπορική κλίμακα, ο Χο λέει ότι το καθένα θα πρέπει να κοστίζει μεταξύ 0,25 και 5 δολαρίων, γεγονός που θα τους έκανε ελκυστικούς για την παρακολούθηση της μεταφοράς τόσο φθηνών όσο και ακριβών αγαθών.

Αν και η Ho θέλει να συγκεντρώσει περισσότερα χρήματα, λέει ότι η Imprint δεν θα κατασκευάσει τα δικά της εργοστάσια μπαταριών. Αυτό συμβαίνει επειδή οι μεγαλύτεροι κατασκευαστές έχουν ήδη τον εξοπλισμό για την εκτύπωση μπαταριών. Το μόνο που χρειάζεται να κάνει η Imprint είναι να στείλει πάνω από τα υλικά και αυτοί οι κατασκευαστές θα ολοκληρώσουν τη δουλειά. Ένας κατασκευαστής ο καθένας στο Μεξικό και την Κίνα κατασκευάζει ήδη μπαταρίες Imprint.

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ήταν εύκολο. «Έχουν περάσει περισσότερα από 10 χρόνια», λέει ο Χο για την περίοδο από την ίδρυση της Imprint. «Κάθε μέρα ήταν μια δύσκολη μέρα. Αλλά η κλιμάκωση είναι πολύ δύσκολη».