باتری‌های سفت و سخت قدیمی را فراموش کنید؛ تیم سوئدی-ایرانی با مواد دور ریختنی باتری‌های خمیری ساخته‌اند

یک تیم سوئدی که دو دانشمند ایرانی هم در بین آن‌هاست، نسل جدیدی از باتری‌ها را طراحی کرده‌اند که از مواد بازیافتی ساخته شده‌اند و کاملا نرم و قابل شکل دهی هستند. این باتری‌ها برخلاف باتری‌های فعلی، می‌توانند به هر شکلی در بیایند؛ حتی اگر دو برابر آن‌ها را بکشید بدون افت عملکرد کار می‌کنند و قابل شارژ هستند. اما این باتری‌ها چه کاربردی دارند و چرا می‌توان گفت که نسل آینده باتری‌ها هستند؟

چرا این باتری‌ها اهمیت دارند؟

به گزارش SciTechDaily، در حال حاضر باتری‌ها یکی از بزرگ‌ترین موانع پیش رو برای توسعه گجت‌های پوشیدنی و ابزارهای پزشکی هستند. در واقع بیشتر این گجت‌ها و ابزارها قرار است روی بدن انسان قرار بگیرند یا حتی درون بدن کار کنند، اما باتری‌های فعلی به دلیل ساختار سخت و حجیمی که دارند نمی‌توانند در همه ابزارها به خوبی کار کنند و در نهایت باعث محدودیت در طراحی ابزارها می‌شوند و از نظر راحتی و ایمنی هم چندان جالب نیستند.

جدا از همه این موارد، باتری‌های معمولی بیشترشان با مواد اولیه کمیاب و گران‌قیمت ساخته می‌شوند، موادی که استخراج و فراوری آن‌ها محیط زیست را هم تخریب می‌کند. در نتیجه با افزایش نیاز بشر به ابزارهای پزشکی و گجت‌های پوشیدنی، هم محیط زیست آسیب می‌بیند و هم با کم‌تر شدن منابع طبیعی، هزینه تولید و طراحی باتری‌های مناسب بسیار بیشتر می‌شود.

در چنین شرایطی ساخت یک باتری نرم و کشسان که خطری برای محیط زیست هم نداشته باشد می‌تواند همه چیز را تغییر دهد. این دقیقا همان کاری است که پژوهشگران دانشگاه لینشوپینگ سوئد انجام داده‌اند، آن‌ها نوعی باتری توسعه داده‌اند که از مواد پایدار و ضایعات کاغذی ساخته شده و می‌تواند بدون افت عملکرد به راحتی خم و کشیده شود.

باتری‌هایی که می‌توان با پرینتر سه بعدی هر شکلی به آن‌ها داد

باتری جدید برخلاف باتری‌های معمولی که از الکترودهای جامد و خشک استفاده می‌کنند، از الکترودهای مایع استفاده می‌کند و بافتی شبیه خمیر دندان دارد و می‌توان آن را در قالب‌های مختلف ریخت و از آن جالب‌تر اینکه می‌توانید آن را در پرینترهای سه بعدی قرار بدهید تا شکل دلخواهتان را بگیرد.

چیزی که این باتری را متفاوت می‌کند، جایگزین کردن الکترودهای سخت با ترکیبی از پلاستیک‌های رسانا و لگنین است. لگنین دقیقا همان ماده‌ای است که به عنوان محصول جانبی در صنعت کاغذسازی به دست می‌آید و هیچ استفاده‌ای هم ندارد. حالا با ترکیب این دو ماده پژوهشگران موفق شدند باتری‌ای بسازند که بسیار نرم و انعطاف پذیر است و از نظر الکتروشیمیایی هم کاملا پایدار و قابل اطمینان است.

جالب است بدانید که در آزمایش‌ها این باتری توانست بیش از 500 بار شارژ و تخلیه شود و عملکرد آن تغییری نکند، حتی زمانی که طول باتری را تا دو برابر کشیدند باز هم عملکرد آن حفظ شد! ولتاژ خروجی این باتری در حال حاضر حدود 0.9 ولت است که برای بسیاری از دستگاه‌های کم مصرف کافی است، هرچند تیم پژوهشی می‌گوید که به دنبال ترکیبات جدید برای افزایش این میزان هستند. آن‌ها می‌خواهند فلزاتی مانند روی یا منگنز را استفاده کنند تا ولتاژ بالاتری ایجاد کنند آن هم بدون اینکه از پایداری یا انعطاف باتری کاسته شود.

حضور دو پژوهشگر ایرانی در تیم توسعه باتری آینده

نکته قابل توجه در مورد این پروژه علمی، حضور دو پژوهشگر ایرانی در تیم اصلی توسعه باتری‌های قابل انعطاف است. دکتر محسن محمدی نویسنده ارشد مقاله و در کنار او دکتر سعید مردی هم در این پژوهش حضور داشته اند.

محسن محمدی در مورد این باتری‌ها می‌گوید: استفاده از موادی مانند لگنین که یک پسماند صنعتی محسوب می‌شود، به ما کمک کرد تا به باتری‌های پایدار و کاملا سازگار با محیط زیست دست پیدا کنیم.