Neue "Zahnpasta"-Batterie kann Zukunft der Medizin darstellen

Diese Form der Batterie könnte bald viele Gadgets verbessern.Bild: Linköping University / Thor Balkhed

"Zahnpasta"-Batterie: Forschungserfolg als Durchbruch für tragbare Medizin

Melanie Köppel

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Eine Batterie mit der Konsistenz von Zahnpasta klingt zunächst kurios – doch die Forschung der Universität Linköping zeigt: Das weiche, formbare Material könnte schon bald den Alltag vieler Menschen entscheidend erleichtern.

In den kommenden zehn Jahren wird erwartet, dass mehr als eine Billion Geräte mit dem Internet verbunden sein werden. Dies umfasst nicht nur klassisch Handy, Laptop oder Tablet, sondern auch tragbare medizinische Geräte.

Damit kleine Geräte gut funktionieren und gleichzeitig bequem sind, muss oft ein Kompromiss gemacht werden. Besonders bei medizinischen Geräten wie Hörgeräten, Insulinpumpen oder Herzschrittmachern kann das ein Problem sein. Denn wenn die Batterie zu groß oder zu hart ist, kann das für die Patient:innen störend sein.

Jetzt gibt es eine neue Lösung: Forschende haben die festen Teile der Batterie – die sogenannten Elektroden – in eine weiche, fast flüssige Form gebracht.

"Zahnpasta"-Batterie: weich, dehnbar und nachhaltig

Zuvor hatten Produktentwickler:innen lange versucht, Batterien mit dehnbaren Materialien oder beweglichen Teilen flexibler zu machen. Doch das hat das Grundproblem nicht gelöst: Große Batterien speichern zwar mehr Energie, sind aber auch dicker und härter. Das macht es schwerer, sie in kleinen Geräten unterzubringen.

Die weiche Batterie ist super flexibel und so innovativ.Bild: Linköping University / Thor Balkhed

„Batterien sind die größte Komponente in der Elektronik. Heute sind sie fest und ziemlich sperrig. Aber mit einer weichen und formbaren Batterie gibt es keine Designbeschränkungen mehr. Sie kann auf völlig neue Weise in Elektronik integriert und an den Nutzer angepasst werden“, erklärt Aiman Rahmanudin, Assistenzprofessor an der Universität Linköping.

Weiche Batterien sind langlebig und nachhaltig

In der Forschung zu der Batterie wurden neue Materialien wie zum Beispiel leitfähige Kunststoffe und Lignin verwendet. Lignin ist ein Stoff, der bei der Papierherstellung übrig bleibt – also ein Abfallprodukt und dadurch in Massen vorhanden.

Die neue Batterie kann über 500-mal aufgeladen und entladen werden – und dabei bleibt sie leistungsstark. Außerdem kann sie auf die doppelte Länge gedehnt werden, ohne kaputtzugehen. Somit ist sie im alltäglichen Gebrauch nahezu unzerstörbar.

Die nächste Herausforderung besteht darin, die elektrische Spannung der Batterie zu erhöhen. Derzeit liegt die Spannung bei 0,9 Volt, aber das Team arbeitet bereits an Lösungen, um diese zu steigern. Im Vergleich: AA-Batterien haben normalerweise eine Spannung von 1,5 Volt.

„Die Batterie ist noch nicht perfekt. Wir haben gezeigt, dass das Konzept funktioniert, aber die Leistung muss noch verbessert werden. Eine Möglichkeit, die wir untersuchen, ist die Verwendung von Zink oder Mangan, zwei häufig vorkommende Metalle in der Erdkruste“, erklärt Rahmanudin.

Diese Innovation könnte die Grundlage für eine Vielzahl neuer Anwendungen bilden, die eine flexible und nachhaltige Energiequelle benötigen – von tragbaren Geräten bis hin zu intelligenten Textilien und sogar weicher Robotik.

Besonders erfreulich sind natürlich die positiven Auswirkungen auf die Umwelt: Mit der neuen Batterie wird Abfall zu Energie und kann so die Lebensqualität vieler Menschen durch verbesserte Technologie drastisch verbessern.