باتری های جدید دو دقیقه ای شارژ می شوند

دیجیاتو: خبر های جدید حاکی از آن است که عصر بعدی باتری ها نزدیک است. عصری که مدت ها است منتظرش هستیم. در طی چند سال گذشته، پردازشگرها، مانیتورها، اسپیکرها و به طور کل تمام قطعات دیجیتالی که می شناسیم پیشرفتی تصاعدی داشته اند. همه به جز یکی: باتری.

تکنولوژی جدید چندان فاصله ای تا عرضه ندارد، پس چشمانتان رو خوب باز کنید و گوش هایتان را تیز کنید تا بیشتر با این نوع از باتری ها آشنا شوید.

اخیرا دانشمندان در دانشگاه صنعتی Nanyang در سنگاپور توانسته اند با حذف آنود گرافیتی و جایگزینی نانو تیوب هایی از جنس اکسید تیتانیوم به طور فوق العاده ای زمان شارژ را کاهش داده و طول عمر باتری ها را افزایش دهند.


بگذارید اول به این سوال پاسخ دهیم که چرا این اتفاق مهم است؟ همه ی ما روزانه زندگی مان را بر مبنای محدودیتی که باتری هایمان دارند برنامه ریزی می کنیم: برای این که باتری مان قدری شارژ شود، دیرتر سر قرار می رویم. برای این که شارژ باتری مان تمام نشود زودتر محل را ترک می کنیم، همیشه و در همه حال کابل یو اس بی را همراه خود داریم و از دیدن پریز برق به وجد می آییم

مصرف کنندگان از خودرو های الکتریکی استقبال نمی کنند، آن هم به دلیل باتری های کم ظرفیت شان. بیمارانی که از تنظیم کننده ی ضربان قلب استفاده می کنند باید همیشه و در همه حال حواس شان با باتری قلب شان باشد و اندکی غفلت، مرگ را به همراه خواهد داشت. باتری های مدرن، اصلا پیشرفته نیستند. به کندی شارژ می شوند و به شارژشان را نیز سریع از دست می دهند. ضمن اینکه ظرفیت بسیار کمی هم دارند. اما با افزایش کاربرد دستگاه های همراه، از واقعی افزوده گرفته تا کنترل اتومبیل ها، نیاز به باتری قوی شدیدا احساس می شود.

تکنولوژی ها و پیشرفت های زیادی در زمینه باتری وجود دارد. اما این یکی فرقی اساسی با بقیه دارد و آن هم فاصله ی بسیار اندکش تا بازار مصرف است.


باتری های تینانیومی چگونه کار می کنند

خب اول از همه باتری های لیتیومی چطور کار می کنند؟ این باتری در سر منفی یا همان آنودشان قطعه ای از جنس گرافیت مرغوب دارند. این گرافیت با سطح گسترده ای که دارد به خوبی با اسید موجود در باتری وارد واکنش شده و جریان الکتریکی تولید می کند. اما مسئله این است که در طول زمان، از کیفیت واکنش بین گرافیت و اسید کاسته می شود و تاثیر خود را در طول عمر باتری و مقدار شارژ به نمایش می گذارد.

در حال حاضر باتری های معمولی بخش قابل توجهی از ظرفیت شارژ خود را تنها بعد از ۵۰۰ بار چرخه ی شارژ از دست می دهند. باتری های موبایل چندان قابل تعمیر نیستند، زیرا فرآیند تعمیر آنها با تولید گرما همراه خواهد بود که احتمال آسیب دیدن بقیه بخش های باتری زیاد است.

خب یک تیم تخصصی در دانشگاهی که نام بردیم این مشکل را حل کرده اند. این گروه توانسته اند از اکسید تیتانیوم که به وفور یافت می شود نانو تیوب هایی بسازند که هزار بار از تار موی انسان باریک تر است.

این اتفاق دو تاثیر کلی خواهد گذاشت: اول این که باتری های جدید گرمای کمتری تولید می کنند و باعث می شود تا تنها در ۱۲۰ ثانیه تا ۷۰ درصد شارژ شوند. دوم این که واکنش شیمیایی باتری به شدت کاراتر می شود؛ هم در طول مصرف و هم در طول شارژ شدن.

این یعنی عمر باتری ها به قدری زیاد می شود که در طول دو دهه نیازی به تعویض شان نخواهد بود.


شارژ سریعتر و عمر بیشتر

باتری ها همچنین به خاطر طراحی خاص نانو تیوب ها کوچکتر و چگال تر خواهند شد که این امر دست طراحان را در طراحی بازتر می کند.

این باتری های جدید به احتمال زیاد کاربرد های گسترده ای خواهند داشت. از اولین کاربرد های آنها اتوموبیل های برقی خواهد بود. تصور کنید تنها بعد از گذشتن از چند چراغ قرمز که ایستگاه مخصوص شارژ دارد، خودروی شما قادر خواهد بود تا کل روز را برایتان رانندگی کند.

دیشب فراموش کردید موبایل تان را به شارژ بزنید؟ هیچ اشکالی ندارد، کافی است در زمانی که به دنبال لنگه ی دیگر جورابتان می گردید آن را به برق وصل کنید تا کل روز را برایتان کار کند. افزایش سرعت شارژ تاثیر عمیقی بر رابطه ی ما با آدابتور هایمان خواهد گذاشت و باعث خواهد شد از وسایل الکترونیکی خود به شکل طبیعی تری استفاده کنیم.

باتری های ما آنقدر ضعیف هستند که اگر کسی به ما بگوید از هفته ی آینده سه برابر سریع تر شارژ می شوند و دو برابر عمر می کنند از خوشحالی بال در می آوریم. چه برسد به این که صد ها برابر سریع تر شارژ شوند و ده ها برابر عمر کنند.


باتری های جدید به زودی خواهند رسید

یکی از مهم ترین دلایلی که ما اصرار داریم این باتری ها به زودی در بازار خواهند بود این است که سازندگان باتری تنها با تغییر در بخشی از پروسه ی تولید قادر به تولید باتری های جدید خواهند بود. دکتر چن (Chen) مغز متفکر پروژه در حال بستن قرارداد با تولید کنندگان است و انتظار دارد تا دو سال دیگر موجی از باتری هایش بازار را در خود غرق کنند.

خیلی ها معتقد هستند گذار از نسل قبلی باید هر چه زودتر اتفاق بیوفتد و تکنولوژی نانو تیوب می تواند قدم بعدی در این زمینه باشد.

در حالی که قیمت باتری های لیتیومی همواره رو به کاهش و کیفیت شان از سال ۱۹۹۱ که برای اولین بار توسط سونی معرفی شدند رو به افزایش بوده است، بقیه ی بخش های تکنولوژی بسیار سریع تر از باتری ها پیشرفت کردند. شاید زمان معقول برای شارژ شدن یک باتری چیزی در حدود ۱۵ دقیقه باشد. قله ای که دکتر چن و همکارانش در حال فتح کردندش هستند.