SHORT CUT
จีนโชว์ความล้ำ จีนสร้างแบตเตอรี่พกพา ประยุกต์ชิ้นส่วนผ้า จุดเด่นนุ่มหยุ่น วางใกล้กันชาร์จมือถือได้เลย! ผลงานชิ้นนี้ ได้รับแรงบันดาลใจจาก ไม้เลื้อยและเถาวัลย์พืชที่ขึ้นพันกันแน่นหนาตามธรรมชาติ
สำนักข่าวซินหัว รายงานว่า มีการศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ (Nature) ระบุว่าทีมนักวิทยาศาสตร์ของจีนพัฒนาชิ้นส่วนผ้าที่นุ่มและสามารถระบายอากาศได้ ซึ่งมาพร้อมคุณสมบัติกักเก็บพลังงาน และสามารถจ่ายพลังงานแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส่วนบุคคลอย่างสมาร์ตโฟนและนาฬิกาได้ด้วย
การเปลี่ยนจากอิเล็กโทรไลต์เหลวแบบดั้งเดิม เป็นอิเล็กโทรไลต์ชนิดเจลโพลีเมอร์ ถือเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มความยืดหยุ่นของแบตเตอรี่แบบพกพาได้ กล่าวคือคล้ายๆเราพกผ้าแค่ชิ้นละไม่กี่ตารางนิ้ว และมันมีความยืดหยุ่นมากๆ
อย่างไรก็ตาม ระดับความเปียกชื้นที่ไม่เพียงพอตรงบริเวณส่วนต่อประสานระหว่างอิเล็กโทรไลต์แบบเจลโพลีเมอร์และอิเล็กโทรดอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าลดลง โดยเฉพาะเมื่อแบตเตอรี่เกิดการเสียรูป
กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟู่ตั้นได้ประดิษฐ์ แบตเตอรี่พกพา โดยมีโครงสร้างลักษณะเป็นช่องๆ ภายในการออกแบบอิเล็กโทรด ซึ่งเป็นแนวทางล้ำสมัยที่สร้างส่วนต่อประสานที่ละเอียดและเสถียร และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่แบบพกพา
นักวิจัยดึงเอาแรงบันดาลใจจากไม้เลื้อยและเถาวัลย์พืชที่ขึ้นพันกันแน่นหนาตามธรรมชาติ มาประยุกต์สร้างเป็นเส้นใยอิเล็กโทรดจำนวนมากที่รวมเป็นช่องแบบเรียงตัวเป็นเส้นเดียวกัน (aligned channel) ขณะพื้นผิวของเส้นใยอิเล็กโทรดแต่ละเส้นได้รับการออกแบบให้มีช่องที่เชื่อมกันเป็นตาข่าย (networked channel)
จากนั้นสารละลายโมโนเมอร์จะแทรกซึมเข้าไปตามช่องที่เรียงตัวเป็นเส้น ก่อนซึมเข้าสู่ช่องที่เชื่อมกันเป็นตาข่ายเพื่อสร้างอิเล็กโทรดแบบเจล ทีมวิจัยจึงสามารถสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเส้นใยที่มีความยาวหลายกิโลเมตร และมีความเข้มข้นของพลังงานสูงพอที่จะจ่ายพลังงานให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกต่างๆ เช่น โดรน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิจัยได้จัดตั้งสายการผลิตนำร่อง และบรรลุกำลังการผลิต 300 วัตต์-ชั่วโมงต่อชั่วโมง จากแบตเตอรี่พกพาตัวนี้ ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณแบตเตอรี่ที่ผลิตต่อชั่วโมงที่สามารถชาร์จโทรศัพท์มือถือ 20 เครื่องได้พร้อมกัน โดยแบตเตอรี่เส้นใยนี้ยังมีศักยภาพสำหรับนำไปใช้ในด้านการดับเพลิง การบรรเทาภัยพิบัติ การสำรวจขั้วโลก รวมถึงการบินและอวกาศ
ข่าวที่เกี่ยวข้อง