Dizüstü bilgisayarları ve telefonları bir dakikada şarj etmenin yolunu keşfetti.

Kimya ve biyoloji mühendisliğinde yardımcı doçent olan Ankur Gupta, bu atılımın süper kapasitörler gibi daha verimli enerji depolama cihazlarının geliştirilmesine yol açabileceğini söyledi.

ABD merkezli Colorado Boulder Üniversitesi'nde kimya ve biyolojik mühendislik alanında yardımcı doçent olan Ankur Gupta ve araştırma ekibi bu yeni teknolojiyi keşfetti. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, iyon adı verilen küçük yüklü parçacıkların, küçük gözeneklerden oluşan karmaşık bir ağ içinde nasıl hareket ettiğini açıkladılar. Kimya ve biyoloji mühendisliğinde yardımcı doçent olan Gupta, bu atılımın süper kapasitörler gibi daha verimli enerji depolama cihazlarının geliştirilmesine yol açabileceğini söyledi.

Gupta şöyle dedi: "Gezegenin geleceğinde enerjinin kritik rolü göz önüne alındığında, kimya mühendisliği bilgilerimi gelişen enerji depolama cihazlarına uygulama konusunda ilham aldım. Konunun henüz keşfedilmemiş olduğunu ve dolayısıyla mükemmel bir fırsat olduğunu hissettim."
Gupta, petrol rezervuarları ve su filtreleme gibi gözenekli malzemelerdeki akışı incelemek için çeşitli kimya mühendisliği tekniklerinin kullanıldığını, ancak bunların bazı enerji depolama sistemlerinde tam olarak kullanılmadığını açıkladı.

Çalışmada, bu keşfin sadece araçlarda ve elektronik cihazlarda enerji depolamak için değil, aynı zamanda dalgalanan enerji talebinin, talebin düşük olduğu dönemlerde israfı önlemek ve yüksek talep sırasında hızlı tedariki sağlamak için verimli depolama gerektirdiği elektrik şebekeleri için de geçerli olduğu belirtildi.

Gözeneklerindeki iyon birikimine dayanan enerji depolama cihazları olan süper kapasitörler, pillere kıyasla hızlı şarj süresine ve daha uzun ömürlüdür. Araştırmacı, süper kapasitörlerin asıl çekiciliğinin hızları olduğunu söyledi. Gupta, "Peki iyonların daha verimli hareket etmesiyle onların şarj olmasını ve enerji salınımını nasıl daha hızlı hale getirebiliriz?" dedi.

Keşif aynı zamanda elektrik devrelerindeki akım akışını düzenleyen ve lise öğrencilerinin fen derslerinde temel olan Kirchhoff yasasını da yeniden tanımlıyor. Elektronlardan farklı olarak iyonlar hem elektrik alanları hem de difüzyon nedeniyle hareket ediyor ve araştırmacılar, iyonların gözenek kesişimlerindeki hareketlerinin Kirchhoff yasasında açıklanandan farklı olduğunu belirledi.

Çalışmadan önce iyon hareketleri literatürde yalnızca tek bir düz gözenekte tanımlanıyordu. Bu araştırma sayesinde, binlerce birbirine bağlı gözenekten oluşan karmaşık bir ağdaki iyon hareketi birkaç dakika içinde simüle edilebilir ve tahmin edilebilir.

Gupta, "Bu işin atılımı" dedi. "Eksik halkayı bulduk."