قابلیت شارژ صفر تا صد گوشی در یک دقیقه به حقیقت می‌پیوندد

طبق مطالعه جدیدی که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) یافت شده است، تکنیک پیشرفته‌ای که توسط دانشگاه کلرادو کشف شده است، می‌تواند به تلفن‌ها اجازه دهد تا در عرض ۶۰ ثانیه به طور کامل (تا ۱۰۰ درصد) شارژ شوند.

تصور کنید باتری گوشی هوشمند خود را فقط در یک دقیقه به طور کامل شارژ کنید! این فوق‌العاده خواهد بود و می‌تواند به تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند اجازه دهد تا از باتری‌های با ظرفیت پایین‌تر در تلفن‌ها استفاده کنند. با این کار، فضای بیشتری در داخل این دستگاه‌ها برای افزودن قطعات مورد نیاز برای افزایش قابلیت‌های محاسباتی و داده‌ای ایجاد می‌شود.

این تکنیک جدید بر اساس حرکت یون‌ها از طریق ابرخازن‌ها است. یون، اتم دارای بار مثبت خالص است و ابرخازن برای ذخیره انرژی در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ با جریان بالا و مدت زمان کوتاه استفاده می‌شود. در یک بیانیه مطبوعاتی (از طریق BGR)، محقق آنکور گوپتا کشف کرد که با کارآمدتر کردن حرکت یون‌ها، فرآیند شارژ و رهاسازی انرژی سریع‌تر می‌شود و به سلول داخل گوشی شما اجازه می‌دهد تا در یک دقیقه یا کمتر از صفر تا صد درصد برسد.

گوپتا اشاره می‌کند که در حالی که برخی از این تکنیک‌ها برای مطالعه جریان در مواد متخلخل مانند مخازن نفت و فیلتراسیون آب استفاده شده است، اما به طور کامل برای سیستم‌های ذخیره انرژی مورد بررسی قرار نگرفته‌اند. گوپتا گفت: «با توجه به نقش حیاتی انرژی در آینده کره زمین، من برای پیشبرد دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی از دانش مهندسی شیمی خود الهام گرفتم. به نظر می‌رسید که این موضوع تا حدودی کاوش نشده است و به همین ترتیب، فرصتی عالی بود.»

گوپتا اضافه می‌کند: «جذابیت اصلی ابرخازن‌ها در سرعت آن‌ها نهفته است. بنابراین چگونه می‌توانیم فرآیند شارژ و رهاسازی انرژی آن‌ها را سریع‌تر کنیم؟ با حرکت کارآمدتر یون‌ها.» یکی از مهم‌ترین یافته‌های محققان این بود که یون‌ها در تقاطع‌های منافذ ریز در مقیاس نانو، متفاوت از الکترون‌ها حرکت می‌کنند. این تحقیق همچنین نشان داد که حرکت یون‌ها با آنچه تحت قانون kirchhoff (قانون جریان kirchhoff) انتظار می‌رفت، متفاوت است. این قانون از سال ۱۸۴۵ برای تعیین جریان در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شده است.

با استفاده از این تحقیق، حرکت یون‌ها در یک شبکه پیچیده از هزاران منافذ متصل به هم را می‌توان تنها در چند دقیقه شبیه‌سازی و پیش‌بینی کرد. گوپتا می‌گوید: «این جهشی در این تحقیق است. ما حلقه مفقوده را پیدا کردیم.»

اینکه چقدر طول می‌کشد تا این تحقیقات آزمایشگاهی به فناوری‌ای تبدیل شود که در تلفن شما یافت شود، مشخص نیست. اما ایده اینکه بتوانید باتری گوشی خود را در یک لحظه شارژ کنید، باید به پیشبرد این تحقیقات کمک کند.