کشف اتفاقی ماده ای که می تواند صنعت باتری سازی را دگرگون کند

بسیاری از اکتشافات علمی مثل تفلون و اجاق ماکروویو هنگامی اتفاق افتادند که دانشمندان در حال تلاش برای رفع مشکلی دیگر بودند. حال نانو روبان های فسفر هم دقیقا به همین شکل کشف شده اند، ماده ای که یکی از پیش پا افتاده ترین عناصر طبیعت  آن را تشکیل می دهد و قادر است انقلابی در عرصه های مختلف تکنولوژی به پا کند.

هنگامی که دانشمندان در حال تلاش برای تقسیم کریستال فسفر به صفحه های دو بعدی (بدون ضخامت) بودند، موفق به تولید روبان هایی از این ماده  شدند که عرضی معادل 100 اتم، طول 100 هزار اتم و ضخامت تنها 1 اتم داشت. گویا از این اتفاق سه سال گذشته و دانشمندان در این مدت مشغول تکمیل اطلاعاتشان برای انتشار نتایج بوده اند.

این روبان ها تنها به اندازه یک اتم ضخامت دارند

این روبان های فوق نازک ویژگی های شگفت انگیزی دارند؛ برای مثال نسبت عرض به طول آنها با کابل هایی که پل گلدن گیت را سرپا نگه داشته اند برابری می کند. علاوه بر این به دلیل فرم کاملا منظم آنها و امکان تغییر عرضشان به اندازه دلخواه قابلیت های فیزیکی این روبان ها مانند رسانایی الکتریکی قابل تنظیم است. همچنین به علت برخورداری از ضخامتی نزدیک به صفر قادرند بر روی هر سطح پر پیچ و خمی قرار داده شده و شکل آن را به خود بگیرند.

موارد استفاده نانو روبان های فسفر

احتمالا مهم ترین کاربرد این نانو روبان ها در صنعت باتری سازی خواهد بود. به علت ساختار موج دار نانو روبان های فسفر یون های شارژ شده در آن ها با سرعتی تا هزار برابر بیشتر از آن چه اکنون ممکن است حرکت می کنند. این به معنای کاهش چشمگیر مدت زمان مورد نیاز برای شارژ باتری ها و افزایش 50 درصدی ظرفیتشان است. این بهبودها می توانند صنعت خودروها و هواپیماهای الکتریکی را یکباره چند قدم جلو ببرند و ما را در استفاده بهینه تر انرژی الکتریکی یاری کنند.

این کشف می تواند راه را برای استفاده از باتری های سدیم یون نیز هموار کند. منابع لیتیوم کره زمین که ماده اصلی مورد استفاده در باتری های کنونی است جوابگوی نیازهای روز افزون ما نیستند، علاوه بر این استخراج لیتیوم می تواند صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد کند. در طرف دیگر ماجرا سدیم ماده ای در دسترس و ارزان است.

نانو روبان های فسفر

پیچیده شدن نانو روبان های فسفر بین یک شبکه کربنی

صنایع الکترونیک نیز می توانند از  منافع این ماده جدید بهره مند شوند. قانون مور که پیش بینی می کند قدرت پردازش کامپیوترها هر دو سال باید دو برابر شود اخیرا با نزدیک شدن ما به محدودیت های فیزیکی مواد موجود در خطر افتاده؛ اما با استفاده از مواد دو بعدی جدید می توان این محدودیت ها را کنار زد و دستگاه هایی کوچک تر و سریع تر ساخت.

یکی دیگر از صنایعی که از کشف جدید سود خواهد برد تولید پنل های خورشیدی جدید با راندمان بالاتر است. زیرا در اتصالاتی که از نانو روبان های جدید استفاده می کنند اتلاف انرژی به حداقل خواهد رسید.

این نانو روبان های فسفر را می توان در الیاف تیشرت ها هم به کار برد و از طریق آن ها گرمای هدر رفته ی بدن را به الکتریسیته تبدیل کرد. این یعنی در آینده می توان شاهد ظهور لباس هایی بود که علاوه بر پایش دائمی ضربان قلب و سطح قند خون افراد انرژی خود را صرفا از گرمای بدنشان تامین می کنند.

برخلاف بسیاری ماده های این چنینی که پس از کشف شدنشان خبری از آن ها به گوش نمی رسد، این ماده جدید بسیاری موانع سر راه تولید انبوه را پشت سر گذاشته و می توان به حضور آن در صنایع مختلف امیدوار بود.

اگرچه هنوز راهی طولانی تا به حقیقت پیوستن اتفاقاتی که پیش تر به آن ها اشاره شد پیش رو داریم و باید تحقیقات بسیار بیشتری درمورد روش های استفاده کاربردی از این نانو روبان های فسفر در صنعت انجام گیرند.

مطالب مرتبط

گائوکائو : دشوارترین آزمون ورودی دنیا

دهه شصت هجری شمسی در ایران مصادف بود با اوج یکباره زاد و ولد و افزایش بی سابقه جمعیت. از آنجایی که امکانات کشور برای این گروه از متولدین آماده نبود، دهه شصتی ها در تک تک برهه های مهم زندگی خود با حجم بالایی از رقابت روبرو بودند که از کنکور گرفته تا پیدا... ادامه مطلب

انتشار عمومی اطلاعات برخورد دهنده هادرونی بزرگ به کشف جدیدی منجر شد

در سال 2014 آزمایشگاه تحقیقاتی سِرن (CERN) داده های حاصل از آزمایشات متعدد برخورد دهنده هادرونی بزرگ (LHC) را از طریق یک پورتال آنلاین در اختیار عموم قرار داد. این حرکت کمی عجیب بود و اطلاعات ارزشمند LHC را در اختیار افرادی قرار می داد که به این شتاب دهنده دسترسی نداشتند.البته این اطلاعات کاملاً... ادامه مطلب

پادتن جدید HIV تا 6 ماه از ابتلای میمون ها به این ویروس پیشگیری می کند

HIV ویروس آهسته گستری است که در نهایت به ایجاد بیماری ایدز در بدن مبتلایان می انجامد. تاکنون هیچ واکسنی برای این ویروس نقص سیستم ایمنی کشف نشده اما محققان و دانشمندان روش های درمانی و پیشگیرانه موقتی متعددی را در این رابطه به کار گرفته اند و تا اندازه ای در این مسیر نیز موفق... ادامه مطلب

زمین تخت گرایان خطاب به ماسک: مریخ گرد است

این حقیقت که برخی افراد هنوز به تخت بودن کره زمین اعتقاد دارند ممکن است برای کسی مثل ایلان ماسک که به دنبال تحول در سفرهایی فضایی است، بسیار عجیب به نظر می رسد، به همین خاطر او روز سه شنبه در توییتر سوال طنزی را خطاب به این افراد مطرح کرد:چرا انجمن مریخ تخت... ادامه مطلب

اختراع حسگر جدیدی که با بوی نفس افراد سرطان آنها را تشخیص می دهد

آیا دوست دارید در سریع ترین حالت ممکن بتوانید تشخیص دهید که مثلا غده ای که در گردن شما هویدا شده سرطانی است یا خیر؟ تاکنون برای آگاهی از چنین امری باید آزمایش می دادید و وقت و هزینه زیادی را نیز صرف آن می کردید اما اکنون دیوایسی اختراع گشته که قادر است در... ادامه مطلب

احتمالا مریخ در 20 میلیون سال آینده حلقه ای شبیه زحل خواهد داشت

احتمالا می دانید که سیاره مریخ دو قمر طبیعی بسیار کوچک به نام های فوبوس و دیموس دارد که به آنها سیارک های اسیر شده هم می گویند. قمر فوبوس سرعت بسیاری دارد و خیلی سریع تر از ماه دیگر در مریخ طلوع و غروب می کند.گفته می شود به علت کشش گرانشی سیاره مریخ،... ادامه مطلب

نظرات ۳

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x

رمزتان را گم کرده‌اید؟