طوّرت باحثة “بطارية تدوم مدى الحياة” عن طريق الصدفة

“بطارية قصيرة الأمد” هي الشكوى الأولى في عالم نُضطر فيه، بوصفنا مجتمعا لا سلكيًا، إلى تقييد أنفسنا عبر تشغيل أجهزتنا بشكلٍ يجعل الأمر أكثر إزعاجاً.

وبينما يبحث العلماء في مجال الشحن اللاسلكي من حيث أفضلية استخدام البطاريات بما يسهم في تخفيف القلق حيال ذلك، ظهرت الآن تقنية جديدة وواعدة.

ابتكر باحثون، من جامعة كاليفورنيا – ايرفن- بطارية ذات أسلاك نانوية (متناهية الصغر) قادرة على إعادة الشحن مئات آلاف المرات، بخطوات نوعية عن طريق ابتكار بطارية متجددة لا تحتاج إلى استبدال.

ولهذه الأسلاك النانوية خصائص هامة من حيث قدرتها على تخزين ونقل الكهرباء بفاعلية توصيلية عالية وأرق بآلاف المرات من شعرة الإنسان، مما يعني مساحة سطحية كبيرة لنقل الالكترون، ولسوء الحظ تكون هذه الأسلاك عادة ضعيفة وينخفض أداؤها بعد محاولات الشحن والتفريغ المتكررة.

أما الباحثون، الذين نشرت دراستهم، في مجلة رسائل الطاقة الصادرة عن الجمعية الكيميائية الأمريكية، غلفوا أسلاك الذهبية النانوية بمادة أكسيد المغنيسيوم ولفّوها بعناية بزجاج شبكي هلامي الشبه ليحافظوا من خلال هذا الخليط على خصائص الأسلاك النانوية من حيث الأمان ومقاومتها للكسر.

عملت المؤلف الرئيس للدراسة – السيدة ميا لي تاي، على شحن وتفريغ البطارية حتى 200 ألف مرة دون أن يسهم ذلك في تعرض تلك الأسلاك النانوية للكسر أو فقدان القدرة.

وقال كبير الباحثين ورئيس قسم الكيمياء في UCL’S، السيد ريجنالد بينر، أنه وبينما كانت السيدة ميا تحاول عن طريق الصدفة تغليف الشيء بطبقة رقيقة جداً وتدويرها، اكتشفت من خلال طريقة التغليف هذه بالمادة الهلامية مايسهم في إعادة استخدامها مئات آلاف المرات مع الحفاظ على قدرتها.

وأضاف كبير الباحثين “هذا ضرب من الجنون” لأن هذه المواد عادةً تفقد قدراتها حتمياً بعد 5 إلى 6 أو 7 آلاف دورة كحد أقصى.

ويعتقد الباحثون أن الخلط بين مادتي الزجاج الشبكي الهلامي (PMMA) الكهربائي مع أكسيد المغنيسيوم سيمنح الأسلاك النانوية مرونة ويكسبها بنية قوية يحميها بذلك من التشقق بما يُسهم بإطالة عمرها التشغيلي، ويحفظ تغليف القطب الكهربائي بشكلٍ أفضل بكثير ويجعل منه الخيار الأكثر موثوقية كما قالت السيدة تاي.

وتثبت هذه الدراسة أن البطارية الكهربائية النانوية تمتلك خاصية الاستخدام مدى الحياة وقدرتنا على صناعة هذه الأنواع “حقيقة”.