Baterie futuristă fără electrozi: lichidul care se transformă în gel și stochează energia luni de zile

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

O descoperire promițătoare în domeniul stocării energiei a fost anunțată de cercetătorii de la Universitatea Northwestern. Ei au creat un material inovator care începe ca un lichid galben obișnuit, dar se transformă într-un gel negru atunci când absoarbe energie. Transformarea are loc de fiecare dată când materialul absoarbe energie, notează techeblog.com.

Ce face noua baterie, de fapt

Materialul revoluționar blochează electronii într-o nouă structură moleculară. Aceștia pot rămâne captivi timp de luni întregi, dacă recipientul este izolat de aer. Dacă recipientul se deschide, oxigenul declanșează eliberarea electronilor stocați.

Energia eliberată poate alimenta reacții chimice, chiar și în întuneric complet. Materialul nu are nevoie de electrozi permanenți sau de baterii complexe. Acesta gestionează singur captarea, stocarea și eliberarea energiei.

Cercetarea a fost coordonată de chimistul Samuel Stupp și echipa sa. Rezultatele au fost publicate în revista științifică Chem. Tyler Jaynes și Luka Dordevic au fost coautorii principali ai studiului.

Proiectul reproduce, în esență, funcționarea citoscheletului din celulele vii. Citoscheletul este o rețea de proteine care se formează și se desface constant. Cercetătorii au înlocuit combustibilul biologic natural cu electroni.

Un gram din acest material alimentează un smartwatch câteva luni

În stare de repaus, moleculele formează clustere minuscule și independente. Lumina, electricitatea, razele X sau combustibilii chimici pot activa o parte din fiecare moleculă. Molecula activată transferă apoi electroni către segmentul său pereche.

Moleculele încărcate încep astfel să adere între ele, formând rânduri ordonate. Rândurile se transformă în fire lungi, asemănătoare unor panglici subțiri. Acestea rețin puțină apă și transformă amestecul într-un gel moale, negru.

baterie / sursa foto: captura video

Un singur gram de material ar putea alimenta un smartwatch timp de câteva luni. Pentru eliberarea electronilor este nevoie doar de contactul cu oxigenul.

Acest contact formează specii reactive de oxigen, cu rol chimic activ. După ce își îndeplinește funcția, gelul revine treptat la starea lichidă inițială.

Când vom putea avea noua baterie

Cercetătorii au arătat că lumina poate forma modele conductoare temporare în gel. Aceste modele rămân active doar cât timp materialul se află sub formă de gel. Caracteristica îl face potrivit pentru dispozitive electronice flexibile și programabile.

Spre deosebire de bateriile tradiționale, care stochează energie continuu în circuite fixe, noul material își poate modifica forma și gestiona energia în timp. Tehnologia evită, de asemenea, folosirea metalelor și a plasticului din electronica actuală.

Aplicațiile potențiale sunt multiple: de la curățarea mediului prin oxidare la cerere, la sisteme de sterilizare bazate pe energie chimică și alimentarea unor componente robotice flexibile care necesită cantități mici de energie folosite ocazional.

Proiectul se află încă într-un stadiu incipient de cercetare, dar promite să aducă o schimbare majoră în modul în care stocăm și utilizăm energia în viitor.