باتری های کارآمدی که با الهام از گیاه بامبو ابداع شدند

گیاه بامبو با نام تجاری بلیژیکی همیشه سبز، دراسینای روبانی، گیاه روبانی و بامبو خوش شانس شناخته می شود. این گیاه فوق العاده زیبا بومی در کامرون،  در مناطق استوایی غرب آفریقا و نواحی کوچکی از آسیای جنوب شرقی رشد می کند.

 بامبو می تواند ارتفاعی بالاتر از ۱.۵ متر داشته باشد. برگ های این گیاه شگفت انگیز به درازای ۲۰ تا ۲۵ سانتی متر و عرض ۴ تا ۵ سانتی متری دیده می شود. همچنین بامبو به رنگ سبز تیره، سبز و سفید و سبز و زرد یافت می شود.

امروزه تجارت وسیعی از خرید و فروش این گیاه تزئینی و کار آمد شکل گرفته است. یکی از مکان هایی که جنگل های باشکوهی از گیاهان بامبو و ارکیده در آن قرار دارد، شهر زیبای دبی است. شما با خرید تور دبي می توانید اقامتی بی نظیر درشهری رویایی و دیدنی تجربه کنید.

ابداع باتری توسط دانشمندان استرالیا

دانشمندان دانشگاه کوئینز در استرالیا، توانسته اند با الهام گرفتن از غشای داخلی گیاه بامبو سرعت و توان باتری های لیتیومی معمولی را با استفاده از غشاء های دو بعدی نانویی ارتقاء دهند، و باتری هایی کار آمد و پرتوان ابداع کنند.

این دانشمندان فیلسوف و همه چیزدان، موفق شدند میزان کارایی هر نوع باتری ها را تا حد چشمگیری افزایش دهند. که تحولی شگرف در وسایل الکتریکی ایجاد می کند. در این طرح آن ها توانستند با کمک گیاه بامبو دو الکترود فعال در باتری به بالاترین سطح بهره مندی برسانند.

بامبو چیست؟

بامبو گیاهی کاربردی و زیباست، که ساختارغشای داخلی بسیار پیچیده ای دارد. درواقع همین ویژگی منحصر به فرد بامبو، امکان رشد سریع این گیاه را فراهم کرده است. رشد بی نظیر بامبو در مقایسه با سایر گیاهان موجود در طبیعت بسیار زیاد می باشد.

ساختارداخلی این گیاه شگفت انگیز، تا به امروز الهام بخش طرح های بسیاری مانند طراحی سازه های ساختمانی بوده است. و اما این بار به دانشمندان باهوش دانشگاه کوئینز کمک کرده تا بتوانند از طریق آن باتری های الکترودی را با سرعت بیشتری شارژ کنند.

پروفسور معروف این دانشگاه استرالیایی، زیکی سان مدیریت این پروژه ی کاربردی و بی نظیر را بر عهده دارد.ایشان می گویند: تیم منسجم دانشگاه ما تمامی طرح های فناوری خود را تا به امروز از اجسام طبیعی مانند صدف ها، بال پرندگان و چشمان جانورانی چون مگس الهام گرفته است. که این ایده های خلاقانه از یک سو به تولید انرژی، و از سوی دیگر به فناوری های کاربردی تبدیل شده اند.

پروفسورسان فضای داخلی گیاه بامبو را مانند یک کاغذ بسیار ضخیم در نظر می گیرد، که باعث انتقال سریع آب به این گیاه طویل، تغذیه آن و رشد زیادش می شود. غشای داخلی بامبو لایه های بسیار متراکم و خارق العاده ای دارد، که در کنار هم با نظم خاصی چینش شده اند. فضای بین لایه های بامبو متخلخل است، و به همین دلیل منافذ کاربردی و حفره های بسیار ریزی را ایجاد کرده است. که ایده های شگفت انگیزی به دنبال دارد.

ساختار داخلی گیاهان برای استفاده در باتری

معمولا در هر نوع گیاهی، ساختار لایه لایه ی داخلی و متخلخل منفذ دار، به مایع فوق سیال و الکترولیت‌ها امکان حرکت می دهد. به بیان بهتر مایع می تواند در سرتاسر گیاه مورد نظر با سرعت بسیاری حرکت کند. همچنین در این گیاه کاربردی و محبوب علاوه بر لایه داخلی، لایه بیرونی نیز نقش مهمی در سرعت بخشیدن به مایع داخل آن ایفا می کنند. لایه بیرونی نسبت به لایه ی داخلی فاصله بسیار بیشتری در بین سطوح خود دارد، که همین ویژگی باعث شده، امکان سرعت بخشیدن به حرکت مایع در ساختار پراکنده فراهم شود.

از نظردانشمندان مطرح و همه فن حریف دانشگاه کوئینز، این ساختار چند لایه در گیاهان  باعث می‌شود، آب و الکترولیت‌ها از طریق دو راه درگیاه توانمند بامبو حرکت کنند. همین ویژگی موجب می شود، الگویی بی مانند برای یک غشایی خارجی در جهت ذخیره سازی انرژی در باتری های معمولی باشد، تا بتوانند از نانو مواد دو بعدی بسیار نازکی برای انتقال سریع یون ها در یک باتری الکترود دار مانند باتری های لیتیومی استفاده کنند.

تولید نانو ورق از اکسید کبالت و گرافین

این  نانوورقه‌های دو بعدی، از اکسید کبالت و گرافین که ۱۰۰ هزار برابر باریک‌تر از موی بدن انسان است، تولید می شوند. نانو ورقه ها مانند غشای طبیعی موجود در گیاه طویل بامبو متخلخل هستند. به بیان بهتر، انتقال یون‌ها درباتری‌های لیتیوم بسیار سریعتر از حرکت الکترودهای باتری عمل می کنند. علاوه بر ویژگی گفته شده، مرطوب کنندگی این غشاء نسبت به الکترویت های آلی بسیار بالاتر بوده که همین خاصیت موجب می شود تمامی مانع های بین فرایند تماس و ورود الکترولیت ها از سطح به غشاء داخلی حذف شوند.