Jokainen on huomannut, että elektronisten laitteiden akut eivät kestä yhtä pitkään kuin silloin, kun ne olivat uusia? Texasin yliopiston vetämä kansainvälinen tutkijaryhmä on tarttunut tähän tunnettuun ongelmaan uudesta näkökulmasta. He keskittyivät langattomiin korvanappeihin ja käyttivät röntgen-, infrapuna- ja muita kuvantamistekniikoita ymmärtääkseen, miksi näiden pienten laitteiden akunkesto heikkenee ajan myötä.

Tutkimuksen käynnisti professori Yijin Liu, joka huomasi, että hänen vasemman korvanappinsa akku kesti pidempään kuin oikean – koska hän käytti vain oikeaa. Tämä herätti kysymyksen siitä, miten käyttö vaikuttaa akun kestoon?

Tulokset osoittivat, että muut laitteen komponentit, kuten Bluetooth-antenni, mikrofonit ja piirilevyt, vaikuttavat akun toimintaan. Ne aiheuttavat lämpötilaeroja akun ylä- ja alaosissa, mikä vahingoittaa sitä ajan mittaan.

Lisäksi todellinen käyttöympäristö – vaihtuvat lämpötilat, ilmanlaatu ja muut tekijät – vaikuttaa akunkestoon enemmän kuin laboratoriotesteissä havaitaan. Vaikka akut suunnitellaan kestämään vaihtelevia olosuhteita, jatkuvat muutokset rasittavat niitä.

Tutkijat korostavat, että erilaiset käyttötottumukset muuttavat akun suorituskykyä. Lämpötilavaihtelut, latauskäytännöt ja käyttäjän yksilöllinen tapa käyttää laitetta vaikuttavat akun elinikään. Sama pätee myös sähköautoihin: jokainen kuljettaja ajaa eri tavalla, mikä vaikuttaa akun kestoon.

Tutkimusta varten tiimi käytti infrapuna- ja röntgenkuvantamista akun analysointiin. He saivat käyttöönsä maailman tehokkaimpia synkrotroniröntgenlaitoksia, kuten SLAC National Accelerator Laboratoryn, Brookhaven National Laboratoryn, Argonne National Laboratoryn sekä Euroopan Synkrotronisäteilylaitoksen (ESRF) Ranskassa.

Liu ja hänen ryhmänsä jatkavat tutkimustaan parantaakseen akkujen suunnittelua todellisiin käyttöolosuhteisiin. Tämä voi auttaa kehittämään paremmin pakattuja ja kestävämpiä akkuja matkapuhelimiin, kannettaviin tietokoneisiin ja sähköautoihin.