Як у тілі людини: надшвидкий провідник підвищить потужність, ємність і швидкість батарей

Учені зі США створили іонний суперпровідник за зразком клітин людського тіла, який може значно прискорити роботу акумуляторів. Статтю про це відкриття опублікували в журналі Wiley Advanced Materials.

У природі одні живі клітини (гідрофільні) можуть поглинати воду, набухаючи, а інші, гідрофобні, відштовхувати її. Це дає змогу організму швидко переміщати заряджені іони через свого роду "контрольні точки" спеціальними каналами, Завдяки цьому людське тіло проводить велику кількість електричної енергії.

Команда з п'яти співробітників Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Університету штату Вашингтон використовувала знання про хімію тіла, щоб побудувати мережу наночастинок у вигляді тонкої гелевої плівки. Вона дає змогу в потрібному порядку вибудовувати молекули, що відштовхують або поглинають воду, для створення логічних вентилів, як у комп'ютерних обчисленнях.

Під час експерименту вчені виявили, що "супермагістраль" набагато збільшила переміщення іонів порівняно з більш традиційною технологією, іменованою електрофорезом. Як зазначає сайт Popular Mechanics, її застосовують при створенні літій-іонних акумуляторів, від швидкості потоку іонів залежать основні характеристики: вихідна потужність акумулятора, час перезарядки і ємність.

Органічні змішані іонно-електронні провідники вже викликали неабиякий інтерес у сфері біосенсорики, м'якої робототехніки, нейроморфних обчисленнях і медицині. Можливість посилювати транспорт іонів у наномасштабі в таких матеріалах, а також керувати переміщенням іонів відкриває нові функціональні можливості для пристроїв змішаної провідності, які друкують, розтягують, а також біосумісних.

Раніше писали, що вчені з Австралії створили ефективний літій-сірчаний акумулятор. Він має меншу вагу і більшу щільність енергії, а коштує набагато дешевше літій-іонних аналогів.