استفاده از نانوذرات نقره در توسعه باتری‌های جدید

تحقیق جدیدی که در دانشگاه بوفالو انجام شده است نشان می‌دهد می‌توان از نانوذرات نقره در توسعه باتری‌هایی که بسیار کوچک و قوی هستند، بهره برد.

تحقیق جدیدی که در دانشگاه بوفالو انجام شده است نشان می‌دهد نانوذرات نقره می‌توانند ضربان قلب را تقویت کنند. این نانوذرات جزء دسته جدیدی از مواد هستند که در آزمایشگاه دکتر استر تاکوچی تولید می‌شوند. دکتر تاکوچی استاد منابع پیشرفته انرژی است که باتری لیتیوم/نقره اکسید وانادیوم را توسعه داده است. این باتری یکی از عوامل اصلی بود کهICDها (implantable cardiac defibrillators) را در اواخر دهه ۸۰ به تولید رساند.ICDها ابزارهایی هستند که زمانی که قلب به حالت بی‌نظم می‌تپد، با ایجاد شوک ریتم آن را به حالت طبیعی درمی‌آورند.

ده سال پس از آن تاریخ، بیشتر این دستگاه‌ها که سالانه ۳۰۰۰۰۰ عدد از آنها در بدن بیماران کاشته می‌شوند، با استفاده از باتری کار می‌کنند که توسط تاکوچی و گروهش توسعه یافته است. برای این کار او بیش از ۱۴۰ اختراع به ثبت رسانده است که به نظر می‌رسد بیشترین تعداد اختراع ثبت شده برای یک زن در آمریکا باشد. پائیز گذشته او یکی از چهار نفری بود که مفتخر به دریافت مدال ملی علم و فناوری در آمریکا گردید.

در حال حاضر باتری‌های ICD پنج تا هفت سال دوام می‌آورند. اما او و همسرش، دکتر کنت تاکوچی و دکتر اِیمی مارشیلوک (استادیار شیمی دانشگاه بوفالو) تلاش دارند با استفاده از کنترل دقیق ساختار مواد دوفلزی در مقیاس اتمی، باتری‌های بهتری تولید کنند.

نتایج تحقیقات آنها تاکنون نشان می‌دهد که می‌توانند رسانایی مواد را نسبت به باتری‌های اولیه تا ۱۵۰۰۰ برابر افزایش دهند؛ این کار از طریق تولید درجای نانوذرات نقره صورت می‌گیرد. راهکار جدید آنها برای طراحی مواد امکان توسعه باتری‌های قدرتمندتر و با عمر طولانی‌تر را نسبت به باتری‌های قبلی فراهم می‌آورد.

این کار به همراه پیشرفت‌های دیگری که در این حوزه صورت گرفته است، علاقه محققان به مواد مورد استفاده در باتری‌ها و ابزارهایی را که این باتری‌ها امکان توسعه آنها را فراهم می‌آورند، جلب کرده است.

تاکوچی می‌گوید: «شاید در آینده باتری‌ها و ابزارهایی که از آنها بهره می‌برند، آنقدر کوچک شوند که بتوان به راحتی آنها را درون بدن تزریق کرد».

در حال حاضر این گروه پژوهشی در حال کار روی افزایش پایداری مواد جدید برای ICDها هستند. این مواد به مدت هفته‌ها و ماه‌ها در محیط آزمایشگاه و در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

تاکوچی می‌گوید با وجودی که باتری‌ها مدت زمان زیادی است که توسعه یافته‌اند، اما تا زمان بلوغ فاصله زیادی دارند. بخشی از هزینه کار این گروه پژوهشی توسط موسسه ملی سلامت و بخش دیگر توسط وزارت انرژی آمریکا تأمین شده است.