سرايا -

قام باحثون من جامعة Cornell بتصميم بطارية نانوية مبتكرة يمكنها شحن الأجهزة الإلكترونية في ثوان معدودة.

وأعاد فريق البحث تصميم بطارية قياسية، فبدلا من وضع مصعد ومهبط البطاريات على فاصل غير موصل كهربائيا، قام الباحثون بإدخال هذه المكونات في بنية مجسمة ذاتية التجميع ثلاثية الأبعاد.

وأدى هذا الأمر إلى جعل الآلاف من المسام النانوية مليئة بالعناصر اللازمة لتخزين الطاقة وإطلاقها.

وبهذا الصدد، قال أولريش فيزنر، أستاذ الهندسة في الكلية: "إنها حقا هندسة بطارية ثورية، تقضي هذه البنية ثلاثية الأبعاد على جميع الخسائر الناجمة عن الحجم (الميت) في جهازك. والأهم من ذلك، أن تقليص أبعاد هذه المجالات المتداخلة إلى المقياس النانوي، كما فعلنا، يمنح المستخدمين زيادة في كثافة الطاقة".

وأضاف موضحا: "وبعبارة أخرى، يمكنك الوصول إلى الطاقة خلال أوقات أقصر بكثير مما يتم عادة باستخدام مزودات البطاريات القديمة".

وتحوي الأشرطة الرقيقة للكربون آلاف المسام التي لا يزيد عرضها على 40 نانومترا، ما يؤدي إلى تشكل المصعد، وهو جزء من البطارية يولد تيارا إيجابيا. كما تم تغليفها بفاصل سماكته 10 نانومترات، وهو عازل ولكنه أيضا موصول بالأيونات، ما سمح بإنتاج طبقة خالية من الثقوب.

ويعد هذا الأمر حيويا لأن العيوب المتشكلة مثل الثقوب في الفاصل، يمكن أن تؤدي إلى خلل كبير يسبب الحرائق في الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف وأجهزة الكمبيوتر.

وفي الوقت الذي تقدم فيه هذه الهندسة دليلا على المفهوم المبتكر، قال فيزنر، إنه لا يخلو من التحديات الخاصة، بما في ذلك تغيرات حجم الصوت أثناء تفريغ البطارية وشحنها تدريجيا، والتي تؤدي إلى تدهور مجمع شحنة البوليمر، ما يصعب الوصول إلى أجزاء من البطارية ثلاثية الأبعاد.

وفي حين يقوم فريق البحث باستكمال هذه التقنية، تقدم بطلب لحماية براءة الاختراع أثناء عملية إثبات الفكرة.