Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Irvine
(UCI), κατά λάθος ανακάλυψε μια μέθοδο δημιουργίας μπαταριών που χρησιμοποιούν νανοσύρματα που μπορεί να διαρκέσουν πάνω από 200.000 κύκλους επαναφόρτισης
χωρίς να χαλάσουν ή να χάσουν την απόδοση τους.
Η αναζήτηση για μια μακράς διάρκειας μπαταρία έχει απασχολήσει αρκετούς επιστήμονες σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. Ενώ η συμβατική τεχνολογία μπαταριών έχει ήδη φτάσει στο αποκορύφωμά της, οι ερευνητές ψάχνουν νανοσύρματα ως τη κύρια δομή των μπαταριών του αύριο.
Τα νανοσύρματα είναι μικροσκοπικά καλώδια, χιλιάδες φορές λεπτότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. Επίσης είναι αγώγιμα και επειδή μπορούν να ομαδοποιούνται σε μεγάλους αριθμούς σε μικρές περιοχές, προσφέρουν μια πολύ μεγάλη επιφάνεια για τη μεταφορά ηλεκτρονίων και την αποθήκευση ενέργειας.
Το πρόβλημα με νανοσύρματα είναι ότι είναι εξαιρετικά εύθραυστα, και επί του παρόντος δεν παρέχουν μεγάλη διάρκεια ζωής στις μπαταρίες, λόγο ότι θρυμματίζουν κατά τη διάρκεια του χρόνου. Οι περισσότεροι ερευνητές συμφωνούν ότι η τεχνολογία δεν έχει διερευνηθεί αρκετά.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μετα από διάφορους συνδυασμούς, νανοσύρματα που είχαν επίστρωση χρυσού σε ένα κέλυφος διοξείδιου του μαγγανίου. Στη συνέχεια, βυθίζοντας ολόκληρο το setup σε Plexiglas gel τους επέτρεψε να δημιουργήσουν αξιόπιστες μπαταρίες που μπορούν να επαναφορτιστούν πάνω από 200.000 φορές χωρίς να χάσουν την ικανότητα αποθήκευσης ή να χαλάσουν από την πολύ χρήση. Σε προηγούμενα πειράματα δημιουργήσαν μπαταρίες από νανοσύρματα που ήταν σε θέση για 5.000 κύκλους επαναφόρτισης.
Η υποψήφιος διδάκτορας Mya Le Thai που έκανε αυτό το επίτευγμα, μαζί με τους συναδέλφους της, δημοσίευσε τα ευρήματά τους χθες. Το πείραμα ήταν να αντικαταστήσει το υγρό του ηλεκτρολύτη με ένα πήκτωμα.
Ανάλογα με τη χωρητικότητα της μπαταρίας, οι 200.000 κύκλοι επαναφόρτισης θα μπορούσε να σημαίνει χρόνια, αν όχι ολόκληρη τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου. Η τεχνολογία δεν περιορίζεται μόνο σε μπαταρίες μεγέθους τσέπης για παιχνίδια των παιδιών σας, αλλά και για smartphones, φορητούς υπολογιστές, και γιατί όχι, για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Η αναζήτηση για μια μακράς διάρκειας μπαταρία έχει απασχολήσει αρκετούς επιστήμονες σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. Ενώ η συμβατική τεχνολογία μπαταριών έχει ήδη φτάσει στο αποκορύφωμά της, οι ερευνητές ψάχνουν νανοσύρματα ως τη κύρια δομή των μπαταριών του αύριο.
Τα νανοσύρματα είναι μικροσκοπικά καλώδια, χιλιάδες φορές λεπτότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. Επίσης είναι αγώγιμα και επειδή μπορούν να ομαδοποιούνται σε μεγάλους αριθμούς σε μικρές περιοχές, προσφέρουν μια πολύ μεγάλη επιφάνεια για τη μεταφορά ηλεκτρονίων και την αποθήκευση ενέργειας.
Το πρόβλημα με νανοσύρματα είναι ότι είναι εξαιρετικά εύθραυστα, και επί του παρόντος δεν παρέχουν μεγάλη διάρκεια ζωής στις μπαταρίες, λόγο ότι θρυμματίζουν κατά τη διάρκεια του χρόνου. Οι περισσότεροι ερευνητές συμφωνούν ότι η τεχνολογία δεν έχει διερευνηθεί αρκετά.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μετα από διάφορους συνδυασμούς, νανοσύρματα που είχαν επίστρωση χρυσού σε ένα κέλυφος διοξείδιου του μαγγανίου. Στη συνέχεια, βυθίζοντας ολόκληρο το setup σε Plexiglas gel τους επέτρεψε να δημιουργήσουν αξιόπιστες μπαταρίες που μπορούν να επαναφορτιστούν πάνω από 200.000 φορές χωρίς να χάσουν την ικανότητα αποθήκευσης ή να χαλάσουν από την πολύ χρήση. Σε προηγούμενα πειράματα δημιουργήσαν μπαταρίες από νανοσύρματα που ήταν σε θέση για 5.000 κύκλους επαναφόρτισης.
Η υποψήφιος διδάκτορας Mya Le Thai που έκανε αυτό το επίτευγμα, μαζί με τους συναδέλφους της, δημοσίευσε τα ευρήματά τους χθες. Το πείραμα ήταν να αντικαταστήσει το υγρό του ηλεκτρολύτη με ένα πήκτωμα.
Ανάλογα με τη χωρητικότητα της μπαταρίας, οι 200.000 κύκλοι επαναφόρτισης θα μπορούσε να σημαίνει χρόνια, αν όχι ολόκληρη τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου. Η τεχνολογία δεν περιορίζεται μόνο σε μπαταρίες μεγέθους τσέπης για παιχνίδια των παιδιών σας, αλλά και για smartphones, φορητούς υπολογιστές, και γιατί όχι, για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
