عمر مديد لبطاريات اللاب توب بفضل السيليكون

تمكن علماء في الولايات المتحدة من تحقيق إنجاز ثوري في عالم البطاريات التي تستعمل لتشغيل الأجهزة الإلكترونية، بعد أن نجحوا في تطوير بطاريات الليثيوم التي تستخدم في أجهزة الكومبيوتر المحمول والهواتف النقالة، حيث عملوا على زيادة قدرتها الكهربائية 10 مرات لتخدم عشرين ساعة بدلاً من ساعتين.

ويوضح العلماء بأن السعة التخزينية الكهربائية لبطاريات أيونات الليثيوم تتحدد بكمية الأيونات التي تتواجد في مصعد البطارية (القطب الموجب) أوما يسمى "أنود" والذي يصنع حالياً من الكربون.

وبحسب ما نشر حول هذا الموضوع في دورية" طبيعة- تقانة النانو"، في 16 كانون أول/ديسمبر الماضي، فقد لجأ فريق البحث إلى مادة السيليكون لصنع مصعد البطارية ما أدى إلى زيادة السعة التخزينية للبطارية بشكل كبير.

وكان الباحثون حاولوا سابقاً الاستعانة بمادة السيليكون لصنع أقطاب هذا النوع من البطاريات، بسبب قدرتها على امتصاص أيونات الليثيوم الموجبة عند شحنها ومن ثم تسريبها لاحقاً لتشغيل الأجهزة الإلكترونية ليتسبب ذلك بانكماش مادة السيليكون، الأمر الذي يهدد بتدميرها عند تكرار هذه العملية ما يجعل من استخدامها في صناعة بطاريات الليثيوم مسألة صعبة.

إلا أن فريقاً ضم علماء من جامعة ستانفورد الأميركية نجح في تجاوز هذه العقبة عن طريق اللجوء إلى تقانة النانو (الجزيئات الفائقة الدقة)، فقد قاموا بتخزين أيونات الليثيوم الموجبة في أسلاك دقيقة جداً من السيليكون، والتي يعادل نصف قطر الواحد منها جزءاً واحداً من ألف جزء من سماكة الورق حيث تمتلك هذه الأسلاك القدرة على التشبع بأيونات الليثيوم حتى يصل حجمها إلى ضعفي ما كانت عليه دون أن تتعرض للتلف عند إطلاقها تلك الأيونات.

ويأمل الباحثون أن يستقطب هذا النوع من البطاريات اهتمام الخبراء في مجال صناعة السيارات كما يؤكدون إمكانية استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية في المنازل والمكاتب، وذلك بعد أن يتم شحن البطارية بالطاقة والتي تزودها بها ألواح الطاقة الشمسية التي تستقر فوق سطوح المباني