Mokslininkai sukūrė 3D baterijas iš medienos

Naujųjų technologijų pažanga kasdien stebina neįtikėtinu progresu bei unikaliais kūriniais. Vis dėlto yra sričių, kuriose itin sparti raida neegzistuoja. Viena jų – baterijų tobulinimas. Mokslininkai nuolatos siekia pritaikyti inovatyvius sprendimus, galinčius pagerinti esamą situaciją, tačiau progresas dažnai susiduria su sąstingiu.

Bene didžiausios kliūtys – matmenys ir galios rezervas. Didelės talpos baterijos yra griozdiškos, o mažos – kompaktiškos, bet nenaudingos. Visgi, pamažu, inžinieriai siekia permainų. Tyrėjo Max Hamedi vadovaujama KTH Karališkojo Technologijų Instituto (Švedija) komanda rado įmantrų sprendimo būdą – didelės talpos energijos saugojimo įrenginius jie nusprendė gaminti iš pigios ir atsinaujinančios medžiagos – medienos.

Mokslininkai suformavo stiprius, tačiau lanksčius prietaisus, galinčius atlaikyti smūgius bei stresą. Pastarąją savybę kūrėjai įvardino unikalia. Pasak jų, kiti panašaus pobūdžio įrenginiai šios ypatybės neturi. Mechanizmai yra pagaminti iš neįtikėtinai lengvos medžiagos – aerogelio, ir atspausdinti trimačio spausdinimo metodu. Sukurti prietaisai realizavo dešimtmečius kauptą patirtį ir bandymus, nes nepaisant to, jog 3D baterijų talpyklos buvo spausdintos ir anksčiau, funkcionalumu bei kokybę naujieji kūriniai savo pirmtakus ženkliai lenkia.

„Baterijos plonumas turi ribas, tačiau trimačio spausdinimo metode, tai nėra problema. Nebeesame apriboti dviejų dimensijų. Galime projektuoti trijose, kurios mums leidžia sutalpinti daugiau elektronikos į mažesnį įrenginį,“ – pranešime spaudai teigė Max Hamedi.

Siekdami sukurti novatorišką medžiagą iš medienos ir aerogelio, mokslininkai iš KTH Karališkojo instituto, bendradarbiaudami su profesoriais Stanfordo universitete, projekto įgyvendinimą pradėjo skaidydami celiuliozę – apdorodami ilgą grandinę cukraus molekulių, randamų augalų ląstelių sienelėse. Po pluoštų mažinimo (maždaug milijoną kartų) gautas rezultatas – džiovinimui paruošta „nanoceliuliozė“. Po to, medžiaga apdorota būdu, kuris molekules stabilizuoja ir užkerta kelią minkštai (tarsi putos) medžiagai „sugriūti“. Pasak įrenginio išradėjų, gauta „materija“ – stipri, tačiau lengva bei minkšta. „Medžiaga yra panaši į putas, esančias čiužiniuose, nors ji kiek stipresnė, lengvesnė ir labiau porėta. Ją įmanoma paliesti, jos nesuardant,“ – informavo M. Hamedi.

Nepaisant to, jog šią 3D būdu atspausdintą  bateriją būtina tobulinti – tikėtina, kad netolimoje ateityje tokie įrenginiai papildys automobilius bei kitus modernius prietaisus.

Parengta pagal iflscience.com