2024.08.03. – Bár ma még nem lehetséges, a Colorado Boulder Egyetem tudósai látható közelségbe hozták azokat a fejlesztéseket, amelyekkel a laptop- vagy telefontöltés egyetlen perc alatt lehetséges, de még egy elektromos autó is 10 perc alatt feltölthető. Az eredményeket nemrég erősítették meg Proceedings of the National Academy of Science folyóiratban. A tanulmány szerint Ankur Gupta laboratóriumának köszönhető az áttörés, amivel lényegében átírják a fizika néhány régóta betonbiztosnak hitt törvényét.

A tudósok azt kutatták, hogy hogyan mozognak az apró töltött részecskék, az ionok, egy apró pórusokból álló bonyolult hálózatban. A felfedezés hatékonyabb energiatároló eszközök, például szuperkondenzátorok kifejlesztéséhez vezethet. „Figyelembe véve az energia kritikus szerepét a bolygó jövőjében, úgy éreztem, hogy ez a kevéssé feltárt téma tökéletes új lehetőségeket kínál” – mondta Gupta. A vezető tudós szerint számos kémiai mérnöki technikát alkalmaznak a porózus anyagok áramlásának tanulmányozására, például az olajtárolók és a vízszűrés esetében, de ezeket még

nem használták ki bizonyos energiatároló rendszerekben.

A felfedezés jelentősége nemcsak a járművek és elektronikai eszközök energiatárolása – pl. a telefontöltés – szempontjából fontos, hanem az elektromos hálózatok számára is, amelyekben az ingadozó energia-felhasználás hatékony tárolást igényel, hogy kisebb kereslet idején elkerüljék a pazarlást, magasabb kereslet esetén pedig biztosítsák a gyors ellátást. A szuperkondenzátorok, amelyek az ionok felhalmozódására támaszkodnak, gyors töltési idővel és hosszabb élettartammal rendelkeznek a hagyományos akkumulátorokhoz képest. Ilyen eszközök gyártása vált lehetségessé a kolorádiói egyetem felfedezése által.

180 éves fizikai törvényt írnak át

„A szuperkondenzátorok elsődleges vonzereje a sebességükben rejlik. De hogyan tehetjük gyorsabbá az energia töltését és felszabadítását? Hát az ionok hatékonyabb mozgásával” – szögezte le Gupta, akinek a kutatásai Kirchhoff 1845 óta fennálló azon törvényét módosítja, amit az áram elektromos áramkörökben történő áramlásáról írt és máig középiskolai tananyag.

Tudtad, hogy az Unibeten Esport meccsekre is lehet fogadni? Most 20 000 Ft sportfogadás bónusz + 60 ingyen pörgetés vár, ha regisztrálsz! (x)

Az elektronokkal ellentétben az ionok az elektromos mezők és a diffúzió hatására mozognak, de a kutatók megállapították, hogy ez a folyamat másképpen zajlik a pórusok kereszteződéseinél, mint ahogy azt Kirchhoff gondolta. A tanulmány előtt az ionok mozgását csak egyenes pórusban írta le a szakirodalom. E kutatás révén viszont az ionok mozgása több ezer összekapcsolt pórus bonyolult hálózatában szimulálható és előre jelezhető, néhány perc alatt. „Megtaláltuk a hiányzó láncszemet” az elektronikai eszközök tényleg villámgyors töltése felé vezető úton – fogalmazott Gupta, akinek már látjuk is a kezében a következő évi fizikai Nobel-díjat. Szebb, gyorsabb töltéssel kecsegtető jövő elé nézünk, és ez remek hír, mert lassan már mindenünk IS akkumulátorról üzemel. Jó lenne, ha csak egy perc – ennyi lenne feltölteni őket, mert összehasonlíthatatlanul kényelmesebbé tenné az életet.

Gábor János

Ezt is olvasd el:

Videojáték a börtönben: van, hogy a rabok is játszhatnak, de nem akármit