توسعه یک باتری الکتریکی با الهام از ساختار ماهی الکتریکی
1402/1/2611:38
محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا به تازگی از توسعه یک باتری الکتریکی که به طور خودکار شارژ می‌‌شود و با الهام از ماهی ساخته شده است، خبر داده‌اند. این باتری الکتریکی می‌تواند به پیشبرد برنامه‌های فضایی کمک کند.
به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی سازمان انرژی اتمی ایران، دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی آمریکا قراردادی سه ساله به ارزش ۲.۵ میلیون دلار با یک آزمایشگاه تحقیقاتی در ایالت پنسیلوانیا منعقد کرده است تا چارچوبی برای طراحی و تولید منابع انرژی نرم، خود شارژ شونده و الهام گرفته از زیست محیطی برای کاربردهای فضایی ایجاد کند.
این پروژه توسط یکی از اساتید رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و برای توسعه یک منبع انرژی که قادر به تامین انرژی ماهواره‌ها، دوربین‌ها، حسگرهای آب و هوا و سایر دستگاه‌های فضایی است، هدایت خواهد شد.
این پروژه تحقیقاتی قرار است با همکاری 2 گروه پژوهشی دیگر از دانشگاه کارنگی ملون و دانشگاه فریبورگ انجام شود.
ساخت و تولید منابع انرژی چند منظوره پلیمری یا مبتنی بر هیدروژل و شبیه‌سازی و سنتز مواد از جمله موضوعات کاری این پروژه است که توسط گروه‌های تحقیقاتی انجام خواهد شد.
نام یک محقق ایرانی نیز در گروه دانشگاه کارنگی ملون به چشم می‌خورد.
به گفته مسوول این پروژه، چالش کنونی در فضا این است که باتری‌های لیتیوم یونی، سفت و سخت هستند؛ هزینه تعمیر و نگهداری بسیار بالایی دارند، نصب آن‌ها پرهزینه است و برای ادامه کار به فناوری نیاز دارند. همچنین به دلیل احتمال انفجار هنگام شارژ بیش از حد، به لحاظ ایمنی نگرانی‌هایی وجود دارد.
یک منبع انرژی سازگار و خودپایدار که از نظر الکتریکی به اندازه کافی برای ماموریت‌های مداری در مدار پایینی زمین کارآمد است و دارای ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی برای مقاومت در برابر محیط‌های خشن است، می‌تواند برای کاربردهای فضایی مفید باشد.
الهام‌بخش این نوع منبع انرژی، ماهی‌های الکتریکی هستند که دارای اندام‌هایی برای تولید میدان الکتریکی برای شکار و دفاع هستند. این ماهی‌ها با خوردن و برداشت انرژی از محیط اطراف خود شارژ می‌شوند. مشابه این وضعیت در فضا می‌تواند با یک منبع انرژی مانند خورشید ایجاد و باتری با دریافت این انرژی شارژ شود.
به گفته‌ی مسوول این پروژه، مطالعات اخیر نشان داده است که منابع انرژی مبتنی بر هیدروژل می‌توانند مانند یک ماهی الکتریکی، یون‌های باردار را در میان غشاهای انتخابی حرکت دهند تا ولتاژ بالایی تولید کنند. با این حال، بحث خودپایدار بودن در شرایط موجود در فضا، مساله‌ای قابل تامل است که نیاز به تحقیقات بیشتر دارد.
گفتنی است نتایج این پروژه تاکنون نشان می‌دهد که یک پلیمر نرم یا ماده مبتنی بر هیدروژل، حداقل از نظر مفهومی، این پتانسیل را دارد که به طور مستقل عمل کند.
منبع خبر:
www.psu.edu