اختراعی تصادفی در زمینه شارژ باتری‌ها

تاریخ ثابت کرده که اکثر دستاوردهای مهم تحقیقاتی دانشمندان، تصادفی اتفاق افتاده است و حالا یک دستاورد تصادفی در زمینه شارژ باتری می‌تواند متحول کننده جهان تکنولوژی باشد.

از تفلون و دستگاه مایکروویو گرفته تا پنیسیلین. همگی نتیجه زحمت دانشمندانی بوده که تلاش می‌کردند مشکلی را برطرف کرده یا دلیلی برای موضوعی پیدا کنند، اما تصادفی به نتیجه متفاوتی رسیده‌اند.

ماده «فسفورن نانوریبون» نیز به همین شیوه خلق شد.این ماده 2 بعدی که ساختار ساده‌ای دارد، پتانسیل این را دارد که انقلاب بزرگی در طیف وسیعی از تکنولوژی‌ها ایجاد کند.

این ماده که طی تلاش 3 ساله محققان کشف شده، قابلیت‌های فوق العاده‌ای دارد. ساختار این ماده به شدت پیوسته است، به گونه‌ای که می‌تواند رسانای برق خوبی محسوب شود. علاوه بر این، انعطاف زیادی نیز دارد و به راحتی می تواند شکل دلخواه به خود بگیرد.

برجسته ترین قابلیت این ماده، در صنعت تکنولوژی باتری‌هاست. ساختار منحصر به فرد فسفورن نانوریبون به گونه‌ایست که می‌تواند عمل انجام شارژ را به اندازه 1000 برابر سریع‌تر انجام دهد. این یعنی زمان شارژ به صورت چشم گیری کاهش یافته و ظرفیت باتری به میزان 50 درصد افزایش پیدا می‌کند.

توسعه این تکنولوژی و عرضه آن به بازار می‌تواند تحول عظیمی در صنعت‌هایی مانند خودروهای الکتریکی و صنعت هواپیمایی ایجاد کند.

همچنین می‌توان مسیر دستیابی به انرژی پاک‌تر و سازگارتر با محیط زیست را فراهم کرد.

به عبارت دیگر، با این تکنولوژی، در آینده باتری‌ها می‌توانند از تکنولوژی سدیم-یونی به جای لیتیوم-یونی بهره ببرند.

استخراج لیتیوم، فرآیند خطر سازی برای محیط زیست است و به علاوه، با افزایش زیاد تقاضاها در بازار سازگاری چندانی ندارد. سدیم اما هم ارزان‌تر و هم در دسترس‌تر است.

احیای قانون مور

صنعت برق نیز می‌تواند از نانوریبون‌ها بهره ببرد. بر اساس قانون مور- Moore’s law- قدرت پردازش کامپیوترها باید هر دوسال، دو برابر افزایش یابد. اما با افزایش محدودیت‌های فیزیکی مواد موجود کنونی، این رقم چندان دست یافتنی نیست.

با توجه به محدودیت تکنولوژی بسیاری به این نتیجه رسیدند که این قانون دیگر سندیت ندارد. اما استفاده از یک ماده دو بعدی مانند فسفورن نانوریبون می‌تواند این محدودیت را برداشته و به سازندگان این امکان را بدهد تا دستگاه‌های پرسرعت‌تر و در عین حال کوچک‌تر تولید کنند.

اتصال الکتریکی نانوریبون‌ها، بدون ایجاد اصطکاک زیاد فراهم می‌شود و به همین دلیل انرژی کمتری هدر می‌رود. با وجود تکنولوژی فسفورن نانوریبون، سلول‌های خورشیدی پر بازده می‌تواند پا به عرصه ظهور رساند.

انعطاف و قابلیت‌های ترموالکتریک فسفورن نانوریبون این امکان را دارند که در گجت‌های‌های تکنولوزیک پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرند.

به همین شیوه، گرمای هدر رفتنی می‌تواند به برق کاربردی تبدیل شود.

به عنوان مثال، می‌توانیم تی شرت‌های ترموالکتریکی بسازیم که می‌تواند ضربان قلب و قند خون انسان را تحت نظر بگیرد. نیروی مصرفی این تی شرت‌ها نیز از گرمای بدن انسان تامین خواهد شد.

این تکنولوزی پتانسیل این را دارد که هیدروژن را به یک سوخت کم کربن و پر بازده عرضه کند. این گاز، در آب فراوانی بالایی دارد و در صوت استخراج می‌تواند اکسیژن تولید کند.

محققان مدت‌هاست تلاش می‌کنند که این کار را به ارزان قیمت‌ترین شیوه ممکن انجام دهند. اما این متد نیازمند موادی است که به شدت جاذب نور بوده و قابلیت‌هایش با سلول‌های آب همسو باشد. نانویبون‌ها ظاهرا تمام این قابلیت‌ها را دارند.

به علاوه، به دلیل قابلیت انعطاف بالا، می‌توانند با سطح آب نیز در سطح وسیع‌تری ارتباط برقرار کنند. به همین دلیل برای انجام فرآیند تجزیه محصولات هیدروژنی، کاندیدای مناسبی محسوب می‌شوند. فسفر یک ماده فراوان است که به سادگی قابل دستیابی است.

ماده فسفورن نانوریبون نیز به شکل مایع، جوهر یا رنگ تولید می‌شوند و استفاده از آن نیز کار ساده و ارزان قیمتی است. البته فعلا این تکنولوژی در مراحل اولیه به سر می‌برد و باید تحقیقات بیشتری در این زمینه انجام شود.

همانطور که اکتشافاتی همچون تفلون( که مسیری 20 ساله پیمود) و باتری‌های لیتیومی و نوارچسب  ثابت کرده‌اند، عملی کردن یک دستاورد می‌تواند زمان زیادی ببرد.

مرتبط: بهترین موبایلها با بیشترین عمر باتری

بهترین موبایل ها با بیشترین عمر باتری

پنج لپ‌تاپ با بیشترین عمر باتری