Ψεκάζονται σε οποιαδήποτε επιφάνεια
Πλακάκια μπάνιου που ψεκάστηκαν με μπαταρία και φορτίστηκαν με ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο κράτησαν αναμμένα τα LED για έξι ώρες (Πηγή: J.Fitlow/Rice University)
Μια ασυνήθιστη μπαταρία λιθίου που μπορεί κυριολεκτικά να ψεκαστεί σε οποιαδήποτε επιφάνεια παρουσιάστηκε την Πέμπτη από μηχανικούς στο Τέξας, οι οποίοι τη δοκίμασαν ακόμα και σε πλακάκια μπάνιου και κούπες του καφέ. Στο μέλλον, η υγρή μπαταρία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μικρότερες, ελαφρύτερες ηλεκτρονικές συσκευές, ή ακόμα και να καλύπτει τις προσόψεις κτηρίων για να αποθηκεύει την ενέργεια που προσφέρουν τα φωτοβολταϊκά πάνελ.
Κάθε επιφάνεια και μια μπαταρία
«Μπορούμε βασικά να μετατρέψουμε σε μπαταρία οποιαδήποτε επιφάνεια ή αντικείμενο» δήλωσε ο Νίλαμ Σινγκ, φοιτητής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rice του Τέξας και πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο Nature Scientific Reports.
Η ομάδα του Σινγκ δημιούργησε υγρές εκδόσεις των πέντε εξαρτημάτων από τα οποία αποτελείται κάθε μπαταρία ιόντων λιθίου: δύο ηλεκτρόδια, μια άνοδο, μια κάθοδο και ένα ενδιάμεσο διαχωριστικό από πολυμερές υλικό. Τα «υγροποιημένα» εξαρτήματα ψεκάστηκαν ως διαδοχικά στρώματα πάνω σε μια ποικιλία υλικών, όπως γυάλινες πλάκες και φύλλα ανοξείδωτου χάλυβα, ακόμα και πάνω στην κυρτή επιφάνεια μιας κούπας για καφέ.
Τα πειράματα
Σε ένα από τα πειράματα, η υγρή μπαταρία ψεκάστηκε σε εννέα κεραμικά πλακάκια μπάνιου που συνδέθηκαν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο κάτω από μια ισχυρή λάμπα. Όταν φορτίστηκαν πλήρως από το φως, τα πλακάκια «προσέφεραν αρκετή ενέργεια για να μπορούν να τροφοδοτούν 40 κόκκινα LED για περισσότερες από έξι ώρες» γράφουν οι ερευνητές στη δημοσίευσή τους.
«Τα κεραμικά πλακάκια που μετατρέψαμε σε μπαταρίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή των εξωτερικών τοίχων ενός σπιτιού» οραματίζεται ο Σινγκ. «Ένας τοίχος κατασκευασμένος από τέτοιες μπαταρίες θα μπορούσε στη συνέχεια να καλυφθεί με ηλιακές κυψέλες. Αυτός ο συνδυασμός ηλιακών κυψελών και μπαταριών θα επέτρεπε τη συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας» εξηγεί.
Το πρόβλημα, αναγνωρίζει ο ίδιος, είναι ότι η νέα μπαταρία περιέχει τοξικούς, εύφλεκτους και διαβρωτικούς υγρούς ηλεκτρολύτες, οι οποίοι πρέπει να ψεκάζονται σε περιβάλλον από το οποίο απουσιάζει το οξυγόνο και η υγρασία. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η εφεύρεσή τους έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης, και έχουν ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας
Κάθε επιφάνεια και μια μπαταρία
«Μπορούμε βασικά να μετατρέψουμε σε μπαταρία οποιαδήποτε επιφάνεια ή αντικείμενο» δήλωσε ο Νίλαμ Σινγκ, φοιτητής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rice του Τέξας και πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο Nature Scientific Reports.
Η ομάδα του Σινγκ δημιούργησε υγρές εκδόσεις των πέντε εξαρτημάτων από τα οποία αποτελείται κάθε μπαταρία ιόντων λιθίου: δύο ηλεκτρόδια, μια άνοδο, μια κάθοδο και ένα ενδιάμεσο διαχωριστικό από πολυμερές υλικό. Τα «υγροποιημένα» εξαρτήματα ψεκάστηκαν ως διαδοχικά στρώματα πάνω σε μια ποικιλία υλικών, όπως γυάλινες πλάκες και φύλλα ανοξείδωτου χάλυβα, ακόμα και πάνω στην κυρτή επιφάνεια μιας κούπας για καφέ.
Τα πειράματα
Σε ένα από τα πειράματα, η υγρή μπαταρία ψεκάστηκε σε εννέα κεραμικά πλακάκια μπάνιου που συνδέθηκαν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο κάτω από μια ισχυρή λάμπα. Όταν φορτίστηκαν πλήρως από το φως, τα πλακάκια «προσέφεραν αρκετή ενέργεια για να μπορούν να τροφοδοτούν 40 κόκκινα LED για περισσότερες από έξι ώρες» γράφουν οι ερευνητές στη δημοσίευσή τους.
«Τα κεραμικά πλακάκια που μετατρέψαμε σε μπαταρίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή των εξωτερικών τοίχων ενός σπιτιού» οραματίζεται ο Σινγκ. «Ένας τοίχος κατασκευασμένος από τέτοιες μπαταρίες θα μπορούσε στη συνέχεια να καλυφθεί με ηλιακές κυψέλες. Αυτός ο συνδυασμός ηλιακών κυψελών και μπαταριών θα επέτρεπε τη συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας» εξηγεί.
Το πρόβλημα, αναγνωρίζει ο ίδιος, είναι ότι η νέα μπαταρία περιέχει τοξικούς, εύφλεκτους και διαβρωτικούς υγρούς ηλεκτρολύτες, οι οποίοι πρέπει να ψεκάζονται σε περιβάλλον από το οποίο απουσιάζει το οξυγόνο και η υγρασία. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η εφεύρεσή τους έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης, και έχουν ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας
