Készülőben az új típusú elemek

A mérnökök az utóbbi években mintha megfeledkeztek volna egyik fontos használati tárgyunkról, az elemről, melynek technológiája megrekedt a nyolcvanas évek szintjén. Hamarosan a nanotechnológia révén változhat a helyzet.

Unokáink is látni fogják?

Ezen a problémán kívántak javítani az amerikai Bell Laboratórium (BL) mérnökei, akik az mPhase Technoligies nevű kutatócéggel közösen kifejlesztettek egy új technológiát, amelyet nanoelemeknek ("nanobattery") neveztek el.

A hagyományos elemek működése egy parányi reaktorhoz hasonlatos, melyben két kemikália lép kapcsolatba egymással, ami elektromos áramot hoz létre. A hétköznapi elemekkel elsősorban az a probléma, hogy ezek a szerkezetek lassanként felélik "tartalékaikat" még akkor is, ha semmilyen külső eszközre nem kapcsoljuk rá őket. Ez a tulajdonságuk a tárolási idejüket is limitálja. "Az új technológia lényege, hogy az elemekben tárolt anyagokat külön helyeken tartják, így nem indulhat be az energiatermelés egészen addig, míg nem kezdjük el valóban használni az elemet. Ez lényegesen meghosszabbítja a tárolási időt" - magyarázta a Science Central honlapján Paul Kolodner, a BL fizikusa.

A nanomembrán felépítése leginkább a méhkaptárra emlékeztet (Forrás: Lucent Technologies)

Scientific American

A méhkaptáros rácsok lemezei szuperhidrofób anyagból készülnek. Ez azt jelenti, hogy az anyag nemcsak hogy visszaveri a vizet (hidrofób), hanem úgy teszi ezt, hogy a víz cseppjeire bomlik. A rácsok csupán addig őrzik ezt a tulajdonságot, amíg az elem használaton kívül van. Abban a pillanatban, hogy valaki aktivizálja őket, a rácsszerkezet "víziszonya" "vízimádattá" válik és átengedi az elem elektromosan vezető folyékony részét, tehát az elektrolitot.

Az elem alkotórészeinek elkülönítése sikeres kísérletnek bizonyult, hiszen a kutatók számításai szerint a nanoelemek legalább 15 évig eltarthatók úgy, hogy közben nem veszítenek erejükből. Az újfajta elemeket eleinte leginkább olyan helyeken fogják alkalmazni, ahol nagy szükség van a megbízhatóságra.

Kolodner

Az sem kizárt, hogy a technológiára idővel lecsap a telekommunikációs és informatikai ipar is, hiszen mobiltelefonok és laptopok esetében a nanoelemek megújíthatják a tartalékenergia-tárolókat, tehát az adaptereket.

Az amerikai mérnökök még az elemekhez kapcsolódó veszélyes hulladékok problémáját is igyekeznek megoldani: terveik szerint a jövő nanoelemeiben levő veszélyes anyagok a használat végére semlegesítenék egymást, így az elemek újrafeldolgozása is könnyebbé válhatna. A kutatók szerint az első nanoelemek 2-3 év múlva jelenhetnek meg a piacon.

Forrás: Science Central