• Şarjı biten dizüstü bilgisayarlarınızı artık bir dakika içinde şarj edebileceğiniz bir yöntem olabilir.
• Ankur Gupta bu araştırma için sadece teknolojik aletleri değil elektrikli araçlarında on dakika içerisinde tam güce ulaşabileceğini de belirtti.
• Bu araştırma için süperkapatisörlerin kullanılma sebebi ise normal pillere kıyasla daha hızı ömür ve hızlı şarj süresine sahip olmaları.

Şarjı bitmiş dizüstü bilgisayarınızın veya telefonunuzun bir dakika içinde şarj olabileceğini veya elektrikli bir arabanın 10 dakika içinde tam güçle çalışabileceğini hayal edin. Henüz mümkün olmasa da, Colorado Boulder Üniversitesi’ndeki bilim insanlarından oluşan bir ekibin yeni araştırması potansiyel olarak bu tür ilerlemelere yol açabilir.

Bugün Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan araştırmada, Kimya ve Biyoloji Mühendisi Doç Dr. Ankur Gupta’nın laboratuvarındaki araştırmacılar, iyon adı verilen küçük yüklü parçacıkların, küçük gözeneklerden oluşan karmaşık bir ağ içinde nasıl hareket ettiğini keşfetti. Gupta, bu buluşun süperkapasitörler gibi daha verimli enerji depolama cihazlarının geliştirilmesine yol açabileceğini söyledi.

Bu Araştırma İçin Nereden İlham Aldı?

Gupta, “Enerjinin gezegenin geleceğindeki kritik rolü göz önüne alındığında, kimya mühendisliği bilgilerimi enerji depolama cihazlarını geliştirmek için uygulamaktan ilham aldım” dedi. “Bu konunun yeterince araştırılmamış olduğunu ve bu nedenle mükemmel bir fırsat olduğunu hissettim” diye ekledi.

Gupta, petrol rezervuarları ve su filtrasyonu gibi gözenekli malzemelerdeki akışı incelemek için çeşitli kimya mühendisliği tekniklerinin kullanıldığını, ancak bunların bazı enerji depolama sistemlerinde tam olarak kullanılmadığını açıkladı. Bu keşif sadece araçlarda ve elektronik cihazlarda enerji depolamak için değil, aynı zamanda dalgalanan enerji talebinin düşük talep dönemlerinde israfı önlemek ve yüksek talep sırasında hızlı tedarik sağlamak için verimli depolama gerektirdiği elektrik şebekeleri için de önemli.

Gözeneklerinde iyon birikimine dayanan enerji depolama cihazları olan süperkapasitörler, pillere kıyasla daha hızlı şarj sürelerine ve daha uzun ömürlere sahip.

Gupta, “Süperkapasitörlerin birincil cazibesi hızlarında yatıyor” diyor ve ekliyor: “Peki şarj edilmelerini ve enerji salınımlarını nasıl daha hızlı hale getirebiliriz? İyonların daha verimli hareket etmesini sağlayarak.”

Gupta’nın bulguları, 1845’ten beri elektrik devrelerindeki akım akışını yöneten ve lise öğrencilerinin fen derslerinde temel bir unsur olan Kirchhoff yasasını değiştiriyor. Elektronların aksine, iyonlar hem elektrik alanları hem de difüzyon nedeniyle hareket eder ve araştırmacılar gözenek kesişimlerindeki hareketlerinin Kirchhoff yasasında tarif edilenden farklı olduğunu belirlediler.

Çalışmadan önce, iyon hareketleri literatürde sadece tek bir düz gözenekte tanımlanıyordu. Bu araştırma sayesinde, birbirine bağlı binlerce gözenekten oluşan karmaşık bir ağdaki iyon hareketi birkaç dakika içinde simüle edilebilir ve tahmin edilebilir.

Gupta, “Çalışmanın sıçrama noktası bu, kayıp halkayı bulduk” dedi.

Derleyen: Yağmur Aydın