محققان دانشگاه اوپسالا(Uppsala) یک باتری پروتون ارگانیک برای تسریع شارژ باتری تولید کرده‌اند که تقریباً به اندازه باتری‌های دکمه‌ای است و می‌تواند تنها ظرف چند دقیقه به طور کامل شارژ شود.
محققان دانشگاه “اوپسالا” نوع جدیدی از باتری پروتون آزمایشی را ساخته اند که با اجزای کاملاً ارگانیک(آلی) ساخته شده و بسیار سازگار با محیط زیست است. علاوه بر این، این باتری را می توان در عرض چند دقیقه شارژ کرد و در دماهای بسیار پایین نیز عملکرد دارد (پروتون ارگانیک برای تسریع شارژ باتری).
اغلب باتری ها مانند باتری های لیتیوم-یونی با فلزاتی ساخته شده اند که نیاز به استخراج و پالایش دارند که این امر آسیب های زیست محیطی زیادی را ایجاد می کند. همچنین دفع ایمن آنها با مشکلاتی همراه است.
بنابراین محققان دانشگاه اوپسالا در مطالعه جدید خود، اقدام به ایجاد باتری های آلی ساخته شده از عناصری کردند که در طبیعت راحت تر یافت می شوند. در این مطالعه، ماده فعال، گروهی از ترکیبات آلی به نام “کوئینون”(quinone) است. این ترکیبات اغلب توسط باکتری ها و گیاهان در فرآیندهای مانند فتوسنتز و تنفس سلولی مورد استفاده قرار می گیرند (پروتون ارگانیک برای تسریع شارژ باتری).
محققان برای طراحی جدید این باتری، الکترودهای آن را از پلیمرهای جامد از کوئینون های خاص ساختند. این ها در یک محلول اسیدی و آبکی غوطه ور شده اند که به عنوان الکترولیت عمل می کند و به الکترون ها اجازه می دهد بین کاتد و آند به حرکت درآیند. این همان مکانیسم اساسی در مورد باتری های لیتیوم –یون است، به جز این که در این باتری، یون های هیدروژن جابجا می شوند. از آنجا که این یون ها فقط حاوی پروتون هستند، از این سیستم به عنوان باتری پروتون یاد می شود.
اما نکته این است که شما نمی توانید با این باتری، خودرو یا حتی تلفن همراه خود را نیرو دهید، چرا که تنها یک باتری سلولی به اندازه یک دکمه کوچک با ظرفیت ۶۰ میلی آمپر ساعت است.
گروه سازنده می گوید که محلول الکترولیت این باتری، بی خطرتر از سایر باتری ها است، منفجر نمی شود و آتش نمی گیرد و در آخر اینکه این باتری می تواند در دماهای بسیار پایین نیز کار کند.
گفته می شود نمونه اولیه این باتری پروتونی مزایای خود را دارد. در کنار فاکتور ارگانیک بودن، سریع نیز شارژ می شود و فقط در ۱۰۰ ثانیه به ظرفیت کامل می رسد. آزمایشات نشان داد که این باتری می تواند ضمن حفظ بیشتر ظرفیت خود، ۵۰۰ بار چرخه شارژ و تخلیه را تحمل کند.
“کریستین استریتزل” محقق ارشد این مطالعه می گوید: من اطمینان دارم که بسیاری از مردم می دانند که عملکرد باتری های استاندارد در دماهای پایین کاهش می یابد. ما نشان داده ایم که این باتری پروتون آلی تا دمای منفی ۲۴ درجه سانتیگراد خواص و عملکرد خود را حفظ می کند.
این گروه می گوید که این نمونه اولیه، اثبات خوبی برای این مفهوم است، اما بهینه سازی آن می تواند باعث افزایش ولتاژ و ظرفیت آن شود و استفاده از کوئینون های دیگر نیز می تواند کمک کند.
“ایتریتزر” افزود: هنوز بخش زیادی از راه توسعه بیشتر این باتری قبل از تبدیل شدن به یک کالای تجاری باقی مانده است. با این حال، باتری پروتونی که ما تولید کرده ایم یک گام بزرگ در جهت تولید باتری های ارگانیک پایدار در آینده است.
یکی از شرکت‌های توسعه دهنده کارت‌های اعتباری از فناوری‌نانو برای افزایش کارایی کارت‌های اعتباری استفاده کرده است. تشخیص کاربر از روی اثر انگشت یکی از قابلیت‌های این کارت‌های اعتباری است.
مدیر شرکت اسمارت‌متریک (SmartMetric) می‌گوید: فناوری‌نانو که این شرکت توسعه داده در داخل کارت‌های اعتباری قرار می‌گیرد تا فعال‌سازی کارت با استفاده از بیومتریک نظیر اثرانگشت انجام شود. بنابراین، با استفاده از این فناوری، کارت اعتباری به یک ابزار هوشمند تبدیل می‌شود.
اسمارت‌متریک بیش از یک دهه تحقیق و توسعه در حوزه کارت‌های اعتباری فعال شونده با اثرانگشت بیومتریک دارد. برای داشتن کارت بیومتریک که اثرانگشت را اسکن کرده و اجازه کار با کارت را می‌دهد، لازم است که از قبل اثرانگشت به‌طور دقیق تعریف شده باشد. بنابراین، زمانی که اثرانگشت فرد برای اعتبارسنجی به کارت داده می‌شود این اثر با اثری که از قبل در کارت ذخیره شده مطابقت داده می‌شود که این کار در کمتر از یک چهارم ثانیه انجام می‌شود. کارت‌های اعتباری باید نازک باشند و درون آنها مادربوردهای الکترونیکی بسیار نازک قرار داده می‌شود.
ایجاد مادربورد با اجزاء مهندسی شده نظیر پردازشگر ARM سال‌هاست که موضوع تحقیق و توسعه بوده است. در داخل کارت اعتباری بیومتریک شرکت اسمارت‌مریک نه تنها یک پردازنده قدرتمند بلکه سیستم پیشرفته مدیریت نیرو وجود دارد که اجازه می‌دهد باتری داخل کارت، هر بار که کارت داخل کارت‌خوان یا دستگاه خودپرداز قرار می‌گیرد، شارژ شود.
مدیرعامل شرکت اسمارت‌متریک می‌گوید: در تولید کارت‌های اعتباری بیومتریک شرکت اسمارت‌متریک، به‌گونه‌ای طراحی‌ها انجام شده‌است که این کارت‌ها تبدیل به یک دستگاه محاسبات پیشرفته هوشمند می‌شوند که بیش از یک تراکنش اعتباری را انجام می‌دهند. این کارت‌ها یک دستگاه مینیاتوری بسیار کوچک هستند.
این نوع کارت بیومتریک شرکت اسمارت‌مریک، از پیشرفته‌ترین کارت‌های اعتباری بیومتریک در جهان است. اثر انگشت قبل از قراردادن کارت در دستگاه کنترل می‌شود.
این کارت‌های اعتباری با پردازش داخلی بسیار قدرتمند مسیر تازه‌ای به سوی دنیای کاملا جدید باز کرده است و این امکان را فراهم کرده که کارت اعتباری به یک وسیله چند منظوره تبدیل شود.
منبع: ایسنا