Ερευνητές κατασκεύασαν μπαταρία με βάση το ξύλο

wood battery

Με την τεχνολογία να εξελίσσεται με γοργούς ρυθμούς, οι μπαταρίες που είναι ένα σημαντικό της κομμάτι πάντα φαίνονται να υστερούν, και συχνά εμποδίζουν την ανάπτυξη νέων συσκευών λόγο του ογκώδους μεγέθους τους αλλά και της περιορισμένης ικανότητας του για αποθήκευση. Τώρα όμως φαίνεται πως μια ομάδα επιστημόνων έχει κάνει ένα μεγάλο βήμα στο τομέα αυτό με την ανάπτυξη δυο νέων συσκευών αποθήκευσης ενέργειας υψηλής χωρητικότητας κατασκευασμένες από ένα φτηνό και ανανεώσιμο υλικό : το ξύλο.

Οι νέες αυτές σπογγώδεις μπαταρίες είναι ανθεκτικές και ευέλικτες και μπορούν να αντέξουν το ηλεκτρονικό στρές όπως ονομάζεται, κάτι που αρκετές παρόμοιες ηλεκτρονικές συσκευές δεν μπορούν να το κάνουν. Ακόμα αυτό το υπερελαφρύ υλικό το οποίο αναπτύχθηκε για να κατασκευαστούν οι μπαταρίες, ένα αεροτζέλ, επέτρεψε στους επιστήμονες να δημιουργήσουν τρισδιάστατες δομές, κάτι που είχε επιδιωχθεί για πάνω από μία δεκαετία. Παρόλο που ορισμένες τρισδιάστατες συσκευές φόρτισης-αποθήκευσης παρόμοιες με τη νέα αυτή μπαταρία, έχουν δημιουργηθεί στο παρελθόν, εντούτις είχαν περιορισμούς καθότι από τη παραγωγική διαδικασία που είχε χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία αυτών των πολύπλοκη κατασκευών.

“Υπάρχουν όρια στο πόσο λεπτή μπορεί να είναι μια μπαταρία, αλλά αυτό γίνεται λιγότερο σημαντικό όταν έχουμε τρισδιάστατες κατασκευές”, δήλωσε ο επικεφαλής της επιστημονικής ομάδας που ανέπτυξε αυτή τη τεχνολογία Max Hamedi. “Δεν περιοριζόμαστε πλέον στις δύο διαστάσεις. Μπορούμε πλέον να κατασκευάσουμε σε τρείς διαστάσεις, κάτι που μας επιτρέπει να προσαρμόσουμε περισσότερα ηλεκτρονικά σε μια μικρότερη συσκευή”, συνέχισε ο Hamedi.

Για τη δημιουργία αυτού του καινοτόμου αεροτζέλ το οποίο βασίζεται στο ξύλο, οι επιστήμονες από το KTH Royal Institute of Technology και το Stanford University, ξεκίνησαν με τη διάσπαση της κυτταρίνης, μια μακριά αλυσίδα μορίων σακχάρων που βρίσκονται στα τοιχώματα των φυτικών κυττάρων και που δίνουν στο ξύλο τη σκληρότητά του. Μετά τη μείωση αυτών των ινών κυτταρίνης σε μέγεθος περίπου ένα εκατομμυριοστό του αρχικού τους πάχους, η προκύπτουσα “nanocellulose”, στη συνέχεια διαλύεται και ξηραίνεται μέσω ψύχους για να αφαιρεθεί η υγρασία. Στη συνέχεια αυτές οι ίνες περνούν από μια τεχνική επεξεργασία η οποία στεθεροποιεί τα μόρια, εμποδίζοντας το νέο αφρώδες αυτό υλικό από τη κατάρρευση.

“Το αποτέλεσμα είναι ένα υλικό που είναι ισχυρό, ελαφρύ και μαλακό”, δήλωσε ο Hamedi. “Το υλικό μοιάζει με αφρό όπως σε ένα στρώμα, αν και είναι πιο σκληρό, ελαφρύτερο και πορώδες. Μπορεί κάποιος να το αγγίξει χωρίς να σπάσει”.

Οι επιστήμονες στη συνέχεια επικαλύπτουν αυτό το σπογγώδες υλικό με ένα μελάνι το οποίο χρησιμοποιείται για τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος εντός του αεροτζέλ, επιτρέποντας στους ερευνητές να κατασκευάσουν τελικά δύο τρισδιάστατες συσκευές αποθήκευσης ενέργειας : μια υβριδική μπαταρία και ένα υπερπυκνωτή η οποία είναι μια συσκευή ταχείας φόρτισης-εκφόρτισης, ικανή να αποθηκεύει τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικού φορτίου.

Παρόλο που χρείαζεται περαιτέρω έρευνα πάνω στις συγκεκριμένες συσκευές μέχρι να τις δούμε σε γενική χρήση, εντούτις οι ερευνητές θεωρούν πως οι συσκευές αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα ή ακόμα και σε ρούχα για τη φόρτιση των κινητών μας συσκευών εν κινήση.

Η ανακάλυψη αυτή δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *