استفاده از برگ درختان به عنوان باتری در آینده ای نزدیک

به گزارش کلیک، به تازگی محققان دانشگاه مریلند یک دستور العمل جدید و نو برای ساخت باتری ارائه کرده اند به طوری که تنها کافی است یک برگ را پخته و سپس به آن سدیم اضافه شود! آنها برای این منظور از یک برگ کربنیزه درخت بلوط استفاده نمودند و سپس آن را در داخل محلول سدیم خواباندند؛ قرار است این ماده جدید، قطب منفی یا آند باتری را تشکیل بدهد.
یکی از داشنمندان این تحقیق معتقد است، تعداد برگ های لازم برای این کار بسیار زیاد و کاملا کافی است و تمام کاری که ما باید انجام دهیم این است که هر کدام از ما یک برگ درخت را از روی زمین برداریم.

برخی مطالعات و بررسی های دیگر در این زمینه نشان داده اند که حتی پوست هندوانه، پوست موز و خزه های دریایی هم برای این منظور می توانند مورد استفاده قرار گیرند اما نکته قابل ذکر آن است که برگ درختان فرایند و مراحل آماده سازی کمتر و کوتاه تری را احتیاج دارند.
دانشمندان و محققان در حالی تمام تلاش خود را برای ساخت باتری با استفاده از سدیم به کار گرفته اند که امروزه تقریبا برای ساخت تمامی باتری های قابل شارژ از لیتیم استفاده می شود. سدیم نسبت به لیتیم ظرفیت بالاتری برای نگهداری شارژ دارد، اما توانایی لیتیم برای تحمل تعداد سیکل های شارژ و دیس شارژ بیشتر است.
یکی از موانع موجود در این امر این است که عنصر سدیم که قرار است در اینجا به عنوان ماده آندساز ایفای نقش کند، اندازه ای به مراتب بزرگتر از لیتیم دارد. دانشمندان بر روی بسیاری از مواد و عناصر گوناگون به منظور جذب و نگهداری سدیم مطالعه و بررسی کرده اند، اما تولید آنها پروسه ای بسیار وقت گیر و هزینه بر است. در این تحقیق آنها یک برگ درخت را به مدت یک ساعت در دمای 1000 درجه سانتی گراد قرار دادند تا تمامی عناصر و مواد سازنده آن به جز ساختار عنصر اساسی و بنیادین کربن در آن از بین برود (بهتر است شما این آزمایش را در خانه انجام ندهید!)

به طور طبیعی سطح زیرین برگ درختان با حفره ها و سوارخ های فراوان پوشیده شده است که این حفرات وظیفه جذب آب به داخل گیاه را بر عهده دارند. در طراحی این ابتکار خلاقانه این حفره ها برای جذب الکترولیت سدیم در نظر گرفته شده اند. در سطوح بالاتر، لایه های کربن که پیش از این به عنوان تامین کننده سفتی و مقاومت برگ وجود داشتند تبدیل به صفحات کربنی با ساختار نانو خواهند شد که وظیفه جذب ماده تامین کننده شارژ باتری یعنی سدیم را خواهند داشت.

یکی از اعضای تیم تحقیقاتی در این زمینه معتقد است، شکل طبیعی و ذاتی برگ درخت تقریبا تمامی نیازهای اولیه یک باتری این مدلی را تامین می کند؛ وجود یک سطح زیرین و ثانویه که احتمال وقوع هرگونه خطا و اشتباه و نقص و کاستی را بسیار کاهش می دهد؛ وجود تعداد زیادی ساختار ریز و متراکم و نزدیک به هم که مقدار فضای موجود برای ذخیره سازی را افزایش می دهد و به طور کلی تمام ابعاد و ساختارهای مربوط به اندازه و شکل طبیعی و اولیه برگ به گونه ای هستند که کار را برای الکترولیت سدیم برای انجام وظیفه محوله به آن راحت تر و سهل تر می کنند.
دانشمندان معتقدند که بسیاری از انواع دیگر مواد و مصالح طبیعی، برای مثال فیبر چوبی را برای ساخت یک باتری طبیعی مورد مطالعه و تحقیق قرار داده اند اما ساختار طبیعی برگ به نحوی است که انگار دقیقا به منظور ذخیره سازی انرژی برای استفاده از آن در زمان های دیگر ساخته شده است. و به کارگیری برگ درختان برای چنین هدفی می تواند یک منبع ذخیره بسیار عالی و با ظرفیت کافی که در عین حال هیچ گونه ضرر و آسیبی برای محیط زیست هم ندارد، تلقی گردد
باید عمل جستجو و تحقیق و بررسی بر روی انواع مختلف و متنوع برگ درختان انجام گیرد تا از میان آنها برگی که دارای بهترین ضخامت، بهترین ساختار و بهترین میزان انعطاف پذیری است، برای تصاحب عنوان منبع ذخیره سازی انرژی الکتریکی کشف و ثبت گردد.

منبع:phys