رشد فناوری در گرو علم ماده

Jahan e-Sanat - - News - از گوشه و کنار

زمان طوالني شارژ شدن باتريهاي امروزي به معضلي تبديل شده است. محققــان مادهاي را ســاختهاند كه گوشــي شــما را تنها در چند ثانيه شارژ ميكند.

محققــان دانشــگاه دركســل نانومادهاي بانام ِمك ِسن توسعه دادهاند كه به گفته يوري ُگگُتس، پروفسور دانشــگاه دركســل، باعث ميشود باتريهاي خودرو، لپتاپ و گوشي ما با سرعت بسيار بيشتري و تنها در چند ثانيه يا چند دقيقه شارژ شوند.

باتريهــا با ذخيره كــردن يون در پورتهايي بــا نام اكتيو رداكس ســايت، فعاليت ميكنند تعداد اين پورتهــا بهطور مســتقيم به طول عمر باتري دســتگاه ارتبــاط دارد. با ايــن وجود، اكثــر باتريها تعداد نســبتا كمي از اين پورتها را دارند و رسانايي چنداني ندارند اما ِمكِسن رساناي بســيار خوبي براي ساخت باتري است چراكه جريان الكترودها را بهينهســازي كرده و نســبت به باتريهاي امروزي مسيرهاي بيشتري را بــراي اين پورتها فراهم ميكند. ماريا الكاتسكيا، يكي از محققان اين گروه، درباره عملكرد ماده يادشــده ميگويــد: معمــاري الكترودهــاي ايدهآل شــبيه اين خواهــد بود كه يونها در پورتهــا بهجاي عبور از مسيري تك بانده از طريق باندهاي متعدد و پرسرعت بزرگراهها حركت كنند. ميكروالكترودي كه ما طراحي كردهايم، به اين هدف دســت پيدا كرده اســت و اين امــكان را فراهم ميكند كه شارژ سريع باتري در چند ثانيه يا كمتر انجام شود.

خواص كليدي اين ماده به دليل ساختار دوبعدي آن و تركيب كردن ژل هيدروژن با جزء اكســيدي فلز اســت؛ اين ويژگيها ِمكِسن را قادر ميسازد تا چگالي كافي براي مقاومت در برابر تشعشع و آب داشته باشد و از همه مهمتر به مادهاي ايدهآل براي باتريها تبديل شود.

با وجود اينكه مكســن بهصورت تجاري در دسترس نخواهد بود يا تا سه سال ديگر به فناوريهاي امروزي وارد نخواهد شد اما اين پتانسيل را دارد تا فناوري باتريهاي امروزي را با اصالح ويژگيهاي ناكارآمدشــان مانند طول عمــر كوتاه، مدتزمان شــارژ طوالني و تخريب دستگاه و سيستمها، تغيير دهد. مكسن يكي از چندين ماده شگفتانگيزي است كه ميتواند مسير فناوريهاي نانو پايه را تغيير دهد و پيامدهاي بزرگي در سطح كالن داشته باشد.

از جملــه اين مــواد ميتوان به گرافن اشاره كرد كه بهعنوان مادهاي با كاربردهاي بسيار گسترده از شيرين كردن آب دريا گرفته تا ساختن حشره روباتيــك و حتي انتقــال جريان با مقاومت صفر، شناخته ميشود.

اما مــواد ديگر نيــز گزينههاي مناســبي بــراي آينده هســتند. يكــي از خارقالعادهترين آنها ماده تكبعدي و شبيهسازيشده بورون است كه توســط محققان دانشگاه رايس ســاخته شده است. اين ماده ميتوانــد به زنجيــرهاي تكبعدي و نيمهرســانا يا نواري دوبعدي كه مقاومت بااليي در برابر تغيير شكل دارد، تبديل شود.

مــا در دورهاي زندگي ميكنيم كه نسبت به گذشته توانايي علمي بيشــتري براي تغيير در ماده براي ســاخت موادي كــه زماني تنها در فيلمهــاي علمــي- تخيلــي ديده ميشــد، داريم. چه ايــن مواد در شارژ فوري تلفن كاربرد داشته باشد يا حشــرات قابل برنامهريزي، مواد موجود در آينده بسيار هيجانانگيز خواهند بود.

Newspapers in Persian

Newspapers from Iran

© PressReader. All rights reserved.