Bir hediye olabileceğini düşünün, çünkü "Mutlu yıllar" gibi kelimelerle yanar. Bu, selülozdan yapılmış yeni bir biyolojik olarak parçalanabilen pilin, kağıt malzemelerinin potansiyel bir uygulamasıdır.
Dünya çapındaki bilim adamları, tamamen metalden olmayan parçalardan yapılmış ince, esnek, hafif, ucuz ve çevre dostu piller geliştirmeye çalışıyorlar. Bu piller için en çok umut veren materyaller arasında iletken polimerler bulunmaktadır.
Bununla birlikte, şu ana kadar bunlar pillerde kullanım için pratik değildir - örneğin, şarj etme kabiliyetleri genellikle kullanımda bozunmaktadır.
Yapması kolay
Bu yeni akünün anahtarı, genellikle Cladophora olarak bilinen rahatsız edici yeşil algler olarak ortaya çıktı. Dünyadaki bu saç benzeri tatlı su bitkisinin çürüyen yığınları, çirkin kokulu kumsallara yol açabilir.
Bu algler, kâğıtta bulunan selülozun 100 katı kadar çok geniş bir yüzey alanı tarafından türetilmiş olağandışı bir selüloz çeşididir. Bu, araştırmacıların yeni cihazda kullanım için mevcut olan iletken polimer miktarını dramatik bir şekilde arttırmalarına olanak sağlayarak, elektriği daha iyi şarj etme, tutma ve deşarj etmelerini sağladı.
İsveç'teki Uppsala Üniversitesi'nde bir nanoteknoloji uzmanı olan araştırmacı Maria Strømme, “Yosun blumlarından gelen materyaller için bir çeşit yapıcı kullanım bulmayı ümit ettik ve bunun mümkün olduğunu gösterdik” dedi. "Bu, çevre dostu, düşük maliyetli, hafif enerji depolama sistemlerinin büyük ölçekli üretimi için yeni olanaklar yaratıyor."
Yeni piller, sadece 40 ila 50 nanometrelik son derece ince iletken iletken katmanlardan ya da sadece 20 ila 30 nanometre genişliğinde bir yosun selüloz lifinin milyarda birinden oluşuyordu.
Strømme, "Yapmaları çok kolay," dedi.
Hızlı şarj
Araştırmacılar, benzer iletken polimer pillere göre yüzde 50 ila 200 daha fazla şarj edebileceklerini ve daha iyi optimize edildiklerinde, ticari lityum pillerle rekabet edebileceklerini belirttiler. Ayrıca, geleneksel şarj edilebilir pillerden çok daha hızlı şarj edilmişlerdir - düzenli bir pil şarj etmek için en az bir saat sürerken, yeni piller 8 dakikadan 11 saniyeye kadar şarj edilebilir.
Yeni batarya ayrıca kullanım üzerinde bir yük tutma yeteneğinde de çarpıcı bir artış gösterdi. Karşılaştırılabilir bir polimer batarya, 60 devir deşarj ve yeniden şarj işleminden sonra tutabileceği şarj miktarında yüzde 50'lik bir düşüş gösterirken, yeni batarya 100 şarj döngüsü ile sadece yüzde 6 oranında bir kayıp gösterdi.
Uppsala Üniversitesi'nde bir elektrokimya araştırmacısı olan araştırmacı Gustav Nyström, “Kalın polimer tabakalara sahip olduğunuzda, tüm malzemenin düzgün bir şekilde yeniden şarj edilmesini sağlamak zordur ve bir yalıtıcıya dönüşür, bu nedenle kapasiteyi kaybedersiniz” diyor. "İnce tabakalarınız olduğunda, tamamen deşarj edilebilir ve yeniden şarj edilebilir."
Esnek elektronik
Araştırmacılar, akülerinin giyim ve paketleme gibi esnek elektronik uygulamaları içeren uygulamalar için çok uygun olduğunu gösteriyor.
Strømme WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, "Lityum iyon pillerin değiştirilmesine odaklanılmadık - bugün pillerin kullanılmadığı yeni uygulamalar bulmak istiyoruz." “Ya evdeki sensörleri şarj etmek için duvar kağıdı içine piller koyabilirseniz? Eğer bunu giysilerin içine koyabilirseniz, bunu yanlış bir şey olup olmadığını anlamak için bedeninizden teri analiz etmek için dedektörlerle bağlayabilir misiniz?”
Gelecekteki araştırma yönleri arasında, bu pillerin zaman içinde ne kadar şarj edileceğini, polimer pillerle ve genel olarak tüm pillerle ilgili bir sorun olduğunu görebilirsiniz. Strømme, bu pilleri ne kadar ölçeklendirebileceklerini de görmek istiyorlar, "onları çok daha büyük yapabilir miyiz, bakın" dedi.
Bilim adamları, son ayını Nano Letters dergisinde anlattılar.