افزایش قابل توجه ذخیره انرژی خورشیدی با الکترود جدید پایه گرافنی

ايرنا/ محققان استراليايي با الهام از جهان گياهان موفق به ابداع الکترود جديدي شده اند که مي تواند ذخيره انرژي خورشيدي را تا 3000 درصد افزايش دهد. اين فناوري قابل انعطاف است و مي تواند مستقيما به سلول هاي خورشيدي متصل شود، به عبارت ديگر، ابداع اين فناوري محققان را به ساخت تلفن هاي هوشمند و لپ تاپ هايي که انرژي خود را از خورشيد مي گيرند و هرگز انرژي آنها تمام نمي شود، يک گام نزديکتر کرده است. مشکل عمده در مورد استفاده از انرژي خورشيدي به عنوان يک منبع قابل اعتماد انرژي، کشف روشي موثر براي ذخيره سازي آن براي استفاده هاي بعدي است، به طوري که در طول زمان هيچ نشتي پيدا نکند. براي اين منظور، مهندسان در حال رو آوردن به ابرخازن ها هستند، نوعي فناوري که مي تواند بسيار سريع شارژ شود و انرژي را در پالس هاي زياد آزاد کند. اما در حال حاضر ابرخازن ها از عهده ذخيره سازي مقدار کافي انرژي به طوري که به عنوان باتري هاي خورشيدي مورد استفاده قرار گيرند، برنمي آيند. براين اساس، گروهي از محققان دنشگاه RMIT در ملبورن استراليا تصميم گرفتند چگونگي ذخيره سازي مقدار زيادي از انرژي را در يک فضاي کوچک توسط ارگانيسم هاي زنده بررسي کنند. آنها برگ هاي مبتني بر فراکتال يک گياه رايج را در آمريکاي شمالي به نام western swordfern بررسي کردند. فراکتال (Fractal) ساختاري هندسي است که با بزرگ کردن هر بخش از اين ساختار به نسبت معين، همان ساختار نخست به دست آيد. به گفته آنها، برگ هاي اين گياه مملو از رگ هايي است که آنها را براي ذخيره سازي انرژي و انتقال آب به اطراف اين گياه بسيار کارامد مي سازد. محققان خاطر نشان کردند که الکترود ما بر پايه اين اشکال فراکتال - که مانند ساختارهاي کوچک در دانه هاي برف خود تکثير شونده هستند - ساخته شده است و از اين طراحي طبيعي - کارامد براي تقويت ذخيره سازي انرژي در سطخ نانو استفاده کرديم. محققان براي ساخت الکترود بسيار رسانا از ليزرهايي براي دستکاري گرافن استفاده کردند. سپس با استفاده از يک طراحي مبتني بر فراکتال در اين الکترود گرافني و ترکيب آن با ابرخازن هاي موجود، به ظرفيت ذخيره سازي 30 برابري انرژي دست يافتند. بر اين اساس، درصورت موفقيت الکترود جديد ابداعي محققان، مي توان شاهد پيدايش پيل هاي خورشيدي متصل به ابرخازن هايي بود که توان ذخيره سازي انرژي آنها بيش از 3 هزار درصد بيشتر از مقدار انرژي است که در حال حاضر ذخيره مي شود. نمونه اوليه اين الکترود در نشريه Scientific Reports منتشر شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد