باتری‌های پوشیدنی؛ انقلابی در صنعت خودرو‌های برقی و فضاپیماها

فرارو- یک گروه تحقیقاتی UCF در حال ایجاد باتری سبک وزنی است که در پروژه‌ای که این گروه آن را “power suit” می‌نامد، به عنوان پوسته بیرونی خودرو استفاده می‌شود.

به گزارش فرارو، پروفسور Jayan Thomas ریاست کالج مهندسی UCF، گزارش داده که این گروه قصد دارد این فناوری را با استفاده از مواد کامپوزیت نانوفناوری انجام دهد.

توماس که مدت‌هاست تحقیقات خود را در این زمینه انجام می‌دهد، می‌گوید: «مزیت این فناوری، وزن سبک آن است که می‌تواند مسافت پیموده شده را افزایش دهد. به جز کاهش وزن خودرو، می‌توانید انرژی را به مانند باتری در همان کامپوزیت‌های بدنه ذخیره کنید.»

با کاهش وزن، تصور می‌شود این سیستم جدید، مسافت طی شده توسط خودروی الکتریکی را بین ۲۵ تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد. توماس گفت که «این مقدار معادل حدود ۲۰۰ مایل در هر شارژ است. عمر چرخه شارژ و دشارژ این مواد جدید ۱۰ برابر بیشتر از باتری فعلی ماشین برقی است.»

به هر حال، وجود باتری در قسمت بیرونی خودرو در صورت برخورد مشکل ساز است، اما مطمئن هستیم انفجاری رخ نخواهد داد. توماس گفت: «در این مورد، ما از یک الکترولیت مبتنی بر آب استفاده می‌کنیم. بنابراین، لازم نیست نگران بنزین یا هر نوع ماده منفجره‌ای باشید که می‌تواند آتش بگیرد.».

اما مشکل دوام شارژ به خودی خود وجود دارد، زیرا باتری‌ها نمی‌توانند آنقدر‌ها شارژ را در هر سلول نگه دارند. با این حال، با استفاده از تکنیکی به نام «ابر خازن‌های نامتقارن» باتری می‌تواند تقریباً به شارژ استاندارد در هر سلول نزدیک شود. یک باتری لیتیوم یون معمولی می‌تواند ۳.۴ ولت را در هر سلول نگه دارد. پاندی از محققان ارشد این پروژه گفت که «ابرخازن‌های نامتقارن UCF می‌توانند ۲.۲ ولت را نگه دارند و ما معتقدیم که می‌توانیم آن را بیشتر تقویت کنیم»

در حال حاضر، گروه تحقیقاتی فقط یک نمونه اولیه کوچک برای یک ماشین کنترل از راه دور ساخته داده است. شرکت‌های هوافضا در حال حرکت به سمت استفاده از فیبر کربن به عنوان مواد اولیه هستند، زیرا هم سبک و هم قوی است. برای اهداف UCF، فیبر کربن برای هدایت الکتریسیته عالی است. با این حال، محققان این پروژه به دنبال مواد ارزان‌تر دیگری هستند.

توماس گفت: «اساساً ما هنوز با موادی کار می‌کنیم که ۱۰ برابر ارزان‌تر از فیبر کربن هستند و برای این نوع تحقیقات مفید هستند.» بال این حال توماس فاش نکرد که این مواد ممکن است از چه جنسی باشند، زیرا در حال حاضر این اطلاعات یک راز تجاری محسوب می‌شوند.

گروه توماس توانسته از مواد کامپوزیتی خود با موفقیت استفاده کند. البته این موفقیت فعلا محدود است. آن‌ها توانستند چرخ‌های یک ماشین اسباب بازی را پس از حدود یک دقیقه شارژ به حرکت درآورند.

استفاده از این نوع باتری فراتر از خودرو‌ها خواهد بود و حتی در فضاپیما‌ها هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گروه همراه با دانشمندان ناسا در توسعه روشی برای سفر‌های فضایی آینده و توسعه ماهواره‌ها کار می‌کنند. با این حال، ناسا از اظهار نظر در مورد این موضوع خودداری کرد و توضیح داد که اشکالات قانونی در مورد افشای آن دارد. با این حال، در گزارشی که توسط UCF منتشر شد، لوک رابینسون، یکی از نویسندگان پروژه، گفت: «امکان بالقوه زیادی در اقتصاد و همچنین برای اکتشافات فضایی وجود دارد که در آینده از این فناوری استفاده شود... پیشرفت عظیمی در گسترش فناوری انجام شده، اما ما باید به جایی برسیم که بتوانیم از آن در ناسا استفاده کنیم.»

به گفته توماس «سطح تحقیقات پروژه نزدیک به سطح مورد نظر برای استفاده ناسا است. اما گسترش استفاده تجاری ممکن است حدود پنج سال دیگر طول بکشد.» با این حال یک سازنده خودرو که نامش فاش نشده است از پیش به این فناوری جدید ابراز علاقه کرده است و در حال مذاکره با توماس و گروهش در مورد کاربردی کردن آن است. قرار گرفتن این محصول روی یک وسیله نقلیه الکتریکی یا فضاپیما هنوز در حد یک رویاست.

منبع: techxplore