Extindeți durata de viață a bateriilor existente ale dispozitivelor electronice de 100 de ori, cu o încărcare de doar 5 ore. Un nou dispozitiv promite să facă acest lucru datorită unui material magnetic special care folosește o structură unică, o rețea de tip fagure.
Una dintre principalele limitări ale utilizării smartphone-urilor, laptopurilor și a altor dispozitive electronice este durata de viață redusă a bateriei. Pentru aceasta, un grup de oameni de știință condus de Deepak K. Singh, profesor asociat de fizică și astronomie la Universitatea din Missouri, a dezvoltat un material dedicat dispozitivelor electronice, capabil atât să garanteze o încărcare mai mare, cât și să evite încălzirea excesivă. .
Imaginați-vă că puteți reîncărca smartphone-ul o dată la 3 săptămâni . Sau pentru a vedea orele de autonomie ale laptopului dvs. trec de la 5 la 500 cu o reîncărcare scurtă. În câțiva ani toate acestea ar putea deveni realitate.
Echipa a solicitat deja un brevet pentru o diodă magnetică care utilizează o structură de tip fagure caracterizată prin proprietăți electronice distincte.
„Diodele și amplificatoarele pe bază de semiconductori, fabricate adesea din siliciu sau germaniu, sunt elemente importante în dispozitivele electronice moderne”, a explicat Singh. „O diodă conduce în mod normal curentul și tensiunea prin dispozitiv de-a lungul unei singure direcții de polarizare, dar când tensiunea este inversată, curentul se oprește. Acest proces de comutare costă pierderi semnificative de energie din cauza disipării sau epuizării sursei de alimentare, afectând astfel durata de viață a bateriei. Prin înlocuirea semiconductorului cu un sistem magnetic, putem crea un dispozitiv eficient din punct de vedere energetic capabil să consume mult mai puțină energie cu funcționalități îmbunătățite ”.
În acest sens, echipa lui Singh a dezvoltat un material nanostructurat bidimensional prin aplicarea unui aliaj magnetic pe o suprafață de siliciu caracterizată printr-o structură de tip fagure. Ce este special la asta? Conduce curentul într-un mod unidirecțional și permite disiparea căldurii mai eficient.
Acest lucru ar duce la creșterea duratei de viață a bateriei de peste o sută de ori. Va fi necesar să continuați să lucrați la dispozitiv pentru a dezvolta produsul final, dar perspectivele sunt încurajatoare, deoarece cu o singură încărcare de 5 ore, sistemele electronice ar funcționa pentru 500.
„Am solicitat un brevet în Statele Unite și am început procesul de încorporare a unei companii derivate pentru a ne ajuta să aducem dispozitivul pe piață”, concluzionează oamenii de știință.
Studiul a fost publicat în Advanced Science.
Francesca Mancuso
