Norėtumėte visiškai įkrauti savo išmaniojo telefono bateriją per vieną minutę? Tai būtų tikrai šaunu ir leistų išmaniųjų telefonų gamintojams nenaudoti mažesnių baterijų savo telefonuose. Taip šių prietaisų viduje liktų daugiau vietos, į kurią būtų galima įdėti komponentus, reikalingus kompiuterinėms ir duomenų perdavimo galimybėms pagerinti. Remiantis nauju tyrimu, paskelbtu žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS), Kolorado universitete išrasta pažangiausia technologija leistų telefonus įkrauti iki 100 % vos per 60 sekundžių.
Naujoji technologija pagrįsta jonų judėjimu superkondensatoriuose. Jonai – tai atomai, turintys grynąjį teigiamą krūvį, o superkondensatorius naudojamas energijai kaupti didelės srovės, trumpos trukmės įkrovimo ir iškrovimo ciklų metu. Pranešime spaudai (per BGR) mokslininkas Ankuras Gupta nustatė, kad jonams judant efektyviau, energija būtų įkraunama ir išlaisvinama greičiau, todėl telefone esantis elementas nuo 0 % iki 100 % būtų įkraunamas per minutę ar greičiau.
A. Gupta pažymi, kad kai kurie iš šių metodų buvo naudojami tiriant srautus poringose medžiagose, pavyzdžiui, naftos telkiniuose ir vandens filtravimo sistemose, tačiau jie nebuvo iki galo ištirti energijos kaupimo sistemose. „Atsižvelgdamas į itin svarbų energijos vaidmenį planetos ateičiai, jaučiau įkvėpimą pritaikyti savo chemijos inžinerijos žinias energijos kaupimo įrenginiams tobulinti“, – sako Gupta. „Jaučiau, kad ši tema yra šiek tiek neišnagrinėta, todėl tai buvo puiki proga.“
Gupta priduria: „Pagrindinis superkondensatorių patrauklumas yra jų greitis. Taigi kaip galime pagreitinti jų įkrovimą ir energijos išskyrimą? Padarydami, kad jonai judėtų efektyviau.“ Vienas iš svarbiausių mokslininkų atradimų parodė, kad jonai mažyčių nano dydžio porų sankirtose juda kitaip nei elektronai. Tyrimas taip pat parodė, kad jonų judėjimas skiriasi nuo to, ko tikėtasi pagal Kirchhofo dėsnį. Pastarasis nuo 1845 m. naudojamas srovės stiprumui elektros grandinėse nustatyti.
Atlikus šį tyrimą jonų judėjimą sudėtingame tūkstančių tarpusavyje sujungtų porų tinkle galima sumodeliuoti ir numatyti vos per kelias minutes. Gupta sakė: „Tai yra proveržis mūsų darbe. Mes radome trūkstamą grandį.“
Nežinia, kiek laiko prireiks, kad šie laboratorijoje atlikti tyrimai virstų technologijomis, kurias galima rasti jūsų telefone. Tačiau idėja, kad galima akimirksniu įkrauti telefono akumuliatorių, turėtų padėti pasistūmėti į priekį.