واحدة من أكبر المشاكل التي نواجهها اليوم فيما يتعلق باستخدام الأجهزة الإلكترونية المحمولة تكمن في حاجتها للعمل بشكل صحيح. احمل بطارية مما يفرض علينا حتمًا أن نضطر إلى تحميلها بشكل متكرر أكثر مما قد يرغب أي شخص ، كمستخدم لها.
ونتيجة لذلك ، فليس من المستغرب أن تستثمر العديد من الشركات بشكل متزايد المزيد من الأموال ، ربعًا تلو الآخر ، في تطوير برامج معينة يعمل فيها الباحثون ، من الناحية النظرية ، على إيجاد حل ممكن لتقديم قدر أكبر من الحكم الذاتي لأجهزتنا الإلكترونية أو ، في أسوأ الأحوال ، الحفاظ على استقلاليتها أثناء استخدام بطارياتها شحن بسرعة أعلى بكثير.
تقدم جامعة دريكسيل Mxene ، وهي مادة لها أكثر من خصائص مثيرة للاهتمام
إنه بالضبط على هذا الأخير مجموعة من العلماء والباحثين من جامعة دريكسيل، وتقع في مدينة بنسلفانيا (الولايات المتحدة). الفكرة هي استخدام الجيل الجديد من المكثفات الفائقة التي تحل المشكلات التي تواجههم منذ ذلك الحين ، على الرغم من تقديم البعض سرعات تحميل عالية، الحقيقة هي أن سعة التخزين الكهربائية منخفضة للغاية ، وهو أمر لن يساعدنا لأن استخدامه سيقلل بشكل كبير من استقلالية أجهزتنا الإلكترونية.
وفقًا للورقة التي تم نشرها للتو من قبل المسؤولين عن هذا المشروع ، يبدو أنها اختارت العمل مع مادة نانوية جديدة تم تعميدها من قبل مكتشفها باسم مكسين. ستسمح هذه المادة الجديدة للمكثفات الفائقة التي تم إنشاؤها منها بالحفاظ على سرعة الشحن مع تقديم نفس سعة البطاريات الحالية. ترجمة هذا إلى لغة أكثر قابلية للفهم من قبل الجميع ، يمكن شحن بطارية السيارة أو الهاتف المحمول في ثوان معدودة.
يمكن أن يصبح شحن سيارتك أو بطارية هاتفك المحمول في غضون ثوانٍ حقيقة بفضل Mxene
عند الدخول في مزيد من التفاصيل ، يبدو أن مادة Mxene تتميز بوجود هيكل شطيرة حيث نجد طبقة كربون موصلة تقع في منتصف طبقتين من الأكسيد. الخاصية الرئيسية لهذه الميزة تعني أنه يمكن تكديس طبقات السندويشات فوق بعضها البعض بعدة طرق مختلفة ، مما يؤدي بدوره إلى ظهور التراكيب الأكثر لفتًا للانتباه.
كما هو الحال غالبًا مع هذا النوع من المواد المبتكرة ، بعد أن يخبرنا فريق البحث المسؤول عن تطويرها عن خصائصها المذهلة ، فقد حان الوقت نتحدث عن الجزء السلبي. في هذه المناسبة ، على ما يبدو ، من المشاكل التي يعاني منها Mxene على وجه الخصوص ، والتي يشاركها مع جميع البكتيريا ، أن الأيونات التي تحمل الشحنة والمخزنة في البطارية يصلون إلى وجهتهم ببطء شديد.
لا يزال هناك وقت طويل حتى يتمكن Mxene من الوصول إلى السوق
حتى الآن ، الحقيقة هي أنه تم إخبارنا أن Mxene يقدم نفس سعة الشحن للبطارية الحالية مع سرعة الشحن لمكثف فائق ... لماذا السرعة الآن بطيئة جدا؟ كما قلت ، هذا على وجه التحديد بسبب الهندسة المعمارية الخاصة لهذه المادة ، والتي بدورها سمحت للباحثين بالعمل على حلها.
وفقًا للباحثين في جامعة دريكسل ، فإن نوعًا من هيدروجيل من شأنه أن يسمح للأيونات بالقدرة على التحرك عبر مكسين ، وهو أمر يترجم في النهاية إلى إعادة شحن أقطاب المواد النانوية بالمللي ثانية.
بمجرد حل هذه المشكلة ، كما اعترف الباحثون ، حان الوقت للعمل على توسيع نطاق هذه التكنولوجيا لتصنيع بطاريات ذات حجم وسعة أكبر يمكن استخدامها ، على سبيل المثال ، في الهواتف المحمولة أو مباشرة في السيارات. لسوء الحظ ، لتحقيق ذلك ، لا يمكنهم تحديد موعد نهائي ، على الرغم من تأكيدهم لذلك هم يقتربون.
مزيد من المعلومات: علم تنبيه