مجموعه: اخبار تكنولوژي

به گزارش ايسنا و به نقل از نانوورك، غشاي حامل آب كه درون بامبو قرار دارد و آن را قادر مي‌سازد تا سريع‌ترين رشد را در ميان گياهان جهان داشته باشد، الهام‌بخش گروهي از پژوهشگران "دانشگاه فناوري كوئينزلند"(QUT) استراليا شده است تا الكترودهاي كارآمدتري را براي باتري‌ها بسازند و امكان شارژ سريع‌تر را براي آنها فراهم كنند.

 رابوكالا

هنگامي كه پروفسور "زيكي سان"(Ziqi Sun)، سرپرست اين پژوهش، از كنار دسته‌هاي بامبو عبور مي‌كرد، از آنها الهام گرفت تا جديدترين پروژه خود را انجام دهد و به توسعه انرژي پايدار كمك كند.

سان گفت: اين غشا كه به اندازه يك تكه كاغذ ضخامت دارد، امكان انتقال سريع آب و تغذيه بامبو را فراهم مي‌كند. غشا از لايه‌هايي تشكيل شده است كه بسيار نزديك به هم هستند. ويژگي ديگر لايه‌ها اين است كه ساختاري متخلخل روي سطح دارند.

وي افزود: چرا بامبو اين غشا را دارد؟ اين غشا فقط براي تزئين نيست، بلكه بايد براي عملكرد خاصي باشد.

دكتر "جون مي"(Jun Mei)، پژوهشگر ارشد اين پروژه گفت: ساختار منحصر به فرد اين غشا و عملكرد آن، مستلزم يك بررسي عميق است. اين غشا، مهم‌ترين مؤلفه در دستگاه‌هاي ذخيره انرژي است و اگر بتوانيم با درك رابطه ميان ساختار غشا و عملكرد خاص آن، ماده‌اي را براي ذخيره انرژي پيدا كنيم، بسيار هيجان‌انگيز خواهد بود.

پژوهشگران دريافتند كه اين ساختار چند لايه موجب مي‌شود كه آب و الكتروليت‌ها از دو راه در بامبو حركت كنند.

ساختار لايه لايه داخلي با فاصله محدود، امكان حركت مايع فوق سيال و الكتروليت‌ها را فراهم مي‌كند؛ اين بدان معناست كه مايع در سرتاسر گياه، به سرعت حركت مي‌كند. لايه بيروني كه فاصله بيشتري ميان سطوح آن وجود دارد، اين امكان را فراهم مي‌كند كه مايع با سرعت بيشتري در ساختار پراكنده شود.

اين پروژه، مبتني بر پژوهش پيشين در مورد مزاياي نانومواد دوبعدي است كه فوق‌العاده‌ نازك هستند و براي انتقال سريع يون‌ها در سراسر باتري به كار مي‌روند.

سان گفت: طبيعت به ما آموخته است كه چگونه با اين نوع مواد دوبعدي، به طراحي بپردازيم و اين كه چگونه توزيع چند سطحي فضا مي‌تواند براي ابداع باتري‌هاي بسيار كارآمد، سودمند باشد.

پژوهشگران با استفاده از نانوورقه‌هاي اكسيد كبالت و گرافين كه حدود ۱۰۰ هزار برابر باريك‌تر از موي انسان هستند، غشايي ابداع كردند كه به ساختار نسخه طبيعي شباهت داشت.

پژوهشگران، توانايي غشاي زيستي ابداع شده را در انتقال يون‌ها، با قرار دادن آنها در باتري‌هاي ليتيوم- يون مورد بررسي قرار دادند و دريافتند كه عملكرد آنها از ساير موادي كه معمولا براي الكترودهاي باتري به كار مي‌روند، بهتر است.

پژوهشگران، قابليت مرطوب شدن غشا را مورد بررسي قرار دادند و تاييد كردند كه اين غشاي زيستي، قابليت مرطوب‌كنندگي بيشتري نسبت به الكتروليت‌هاي آلي دارد. اين بدان معناست كه هيچ مانعي براي تماس و ورود الكتروليت‌ از سطح به غشاي داخلي وجود ندارد.

سان ادامه داد: اين پژوهش، يك اصل جديد را در طراحي مواد داراي عملكرد بالا ارائه مي‌دهد. مهم‌تر از همه اين كه راه را براي ارائه مواد آينده با الهام از طبيعت هموار مي‌كند.