باتری جدیدی که با رطوبت هوا شارژ می‌شود

دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی با همکاری دانشگاه رایس، باتریای ساختهاند که بخشی از انرژی خود را از رطوبت معمولی هوای اطراف تامین میکند. باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - طبق گزارش مجله Science Advances، این باتری نوآورانه، امکانات جدیدی را برای دستگاههای اینترنت اشیا (IoT)، از نمایشگرهای قابل حمل گرفته تا سیستمهای نظارت تصویری امنیتی، فراهم میکند. دستگاههای اینترنت اشیا به منابع انرژی سبک، انعطافپذیر و ایمن نیاز دارند. باتریهای سنتی اغلب نامناسب هستند، زیرا سفت و سخت، سنگین و حاوی مواد خطرناک هستند. دستگاههایی که از محیط انرژی میگیرند، سبکتر، اما کمقدرتتر هستند. این باتری نوآورانه باید این مشکل را حل کند. این باتری از یک آند منیزیمی، یک کاتد نقرهای با کلرید نقره و یک غشای سلولزی با نمکهای کلرید لیتیوم به عنوان جداکننده تشکیل شده است. باتری رطوبت هوا را جذب میکند و نمکها در آب حل میشوند تا یک محلول الکترولیت تشکیل دهند که شارژ را تضمین میکند. آمی باندودکار، یکی از مخترعان و دانشیار مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، میگوید: «باتری ما حاوی هیچ الکترولیت سمی یا قابل اشتعالی نیست، زیرا در درجه اول با آب نمک تغذیه میشود و از آنجا که فقط با قرار گرفتن در معرض هوا فعال میشود، در داخل یک بستهبندی مهر و موم شده غیرفعال میماند که طول عمر آن را افزایش میدهد.» این باتری به لطف ساختار منحصربهفرد خود، حتی در صورت تغییر شکل، عملکرد خود را حفظ میکند - سلولهای آن شبیه فلسهای پانگولین هستند و محکم روی هم قرار میگیرند و هنگام کشش، شکافها را به حداقل میرسانند. شبیهسازیها نشان دادهاند که این طراحی، بارها را به طور مساوی در طول خم شدن، پیچاندن و کشش توزیع میکند و چگالی انرژی را حفظ میکند. آزمایشها تأیید کردهاند که این باتری میتواند یک پالس اکسیمتر بیسیم دارای بلوتوث را به مدت ۳۰ ساعت، قابل مقایسه با باتریهای استاندارد، تغذیه کند. همچنین از بسیاری از جایگزینهای موجود در بازار سبکتر است و مواد آن زیست سازگار و زیست تخریبپذیر هستند که آن را به جایگزینی ایمنتر برای باتریهای لیتیوم-یونی تبدیل میکند. علاوه بر این، این باتری دارای یک مکانیسم خود تخریبی اضطراری منحصربهفرد است. مخلوطی خشک از آلومینیوم و ید در یک محفظه عایقبندی شده در زیر غشای سلولزی ذخیره میشود. وقتی این غشاء تحت فشار خارجی قرار میگیرد، به رطوبت اجازه عبور میدهد و واکنشی را آغاز میکند که دستگاه را در عرض سه دقیقه از بین میبرد. این با استفاده از یک حسگر گاز بیسیم آزمایش شد. مخترعین معتقدند که نوآوری آنها فقط یک نمایش علمی نیست، بلکه یک راه حل عملی است. این فناوری در حال حاضر آماده است تا دستگاههای اینترنت اشیا و تجهیزات پزشکی را تغذیه کند و راه را برای نسل جدیدی از الکترونیک هموار سازد. منبع: science.mail.ru