ذخِیره‌سازِی انرژِی درون نانولوله‌هاِی کربنِی

اخِیراً در نماِیشگاه و سمپوزِیوم بِین‌المللِی AVS، مقاله‌اِی ارائه شده که در آن به بهِینه‌سازِی باترِی‌ها پرداخته شده‌است. براِی اِین کار از نانولوله‌هاِی کربنِی استفاده شده؛ به‌طورِی که درون آن سوخت، به‌عنوان انرژِی شِیمِیاِیِی، گنجانده شده‌است که با حرارت دادن ِیک سر نانولوله‌، واکنش زنجِیره‌اِی اِیجاد مِی‌شود.

اخِیراً در نماِیشگاه و سمپوزِیوم بِین‌المللِی AVS، مقاله‌اِی ارائه شده که در آن
به بهِینه‌سازِی باترِی‌ها پرداخته شده‌است. براِی اِین کار از نانولوله‌هاِی
کربنِی استفاده شده؛ به‌طورِی که درون آن سوخت، به‌عنوان انرژِی شِیمِیاِیِی،
گنجانده شده‌است که با حرارت دادن ِیک سر نانولوله‌، واکنش زنجِیره‌اِی اِیجاد مِی‌شود،
اِین واکنش در نهاِیت موجب تبدِیل انرژِی شِیمِیاِیِی به الکترِیکِی مِی‌شود.

وقتِی صحبت از گزِینه‌هاِی مختلف براِی ذخِیره‌سازِی انرژِی است، متناسب با شراِیط
شاخص‌هاِی متعددِی مِی‌تواند مهم باشد؛ مثلاً دانسِیته‌ِی انرژِی ِیا دانسِیته‌ِی
توان. عموماً باترِی‌ها که با جداسازِی مواد شِیمِیاِیِی، انرژِی ذخِیره مِی‌کنند،
براِی آزادسازِی نِیازمند مقدار زِیادِی انرژِی مناسب هستند؛ در حالِی که خازن‌ها ـ
که انرژِی را با جداسازِی بار الکترِیکِی ذخِیره مِی‌کنند ـ براِی آزادسازِی مقدار
زِیادِی توان ( انرژِی در واحد زمان) مناسب هستند. داشتن هر دوِی اِینها در کنار هم
مِی‌تواند بسِیار جالب باشد.

در پنجاه و هفتمِین نماِیشگاه و سمپوزِیوم بِین‌المللِی AVS که درمرکز Albuquerque
Convention در نِیومکزِیکو برگزار مِی‌شود، ماِیکل استرانو و همکارانش از MIT ،
مقاله‌اِی ارائه کردند که در آن به ذخِیره‌ِی انرژِی در نانولوله‌هاِی کربنِی نازک
اشاره شده‌است. آنها با افزودن سوخت به نانولوله‌هاِی کربنِی، به‌عنوان انرژِی
شِیمِیاِیِی، اِین امکان را فراهم کردند تا با گرم کردن ِیک سر نانولوله‌ها، سوخت
موجود در آن به الکترِیسِیته تبدِیل شود. اِین فراِیند به قرار زِیر است: ابتدا
گرما موجب ِیک واکنش زنجِیرِی مِی‌شود، سپس موجِی از تبدِیل انرژِی در طول
نانولوله‌ِی کربنِی رخ داده که با سرعت ۱۰ متر بر ثانِیه طول نانولوله را طِی
مِی‌کند.

استرانو مِی‌گوِید که نانولوله‌هاِی کربنِی ما را به چِیزهاِی جدِیدِی مِی‌رسانند.
اِین موج نِیروساز اولِین کشفِی است که مِی‌تواند درها را براِی روش‌هاِی جدِید
تولِید انرژِی باز کند.

باترِی‌هاِی ِیون-لِیتِیم راِیج مِی‌تواند دانسِیته‌ِی توان ۱ کِیلووات بر کِیلوگرم
را اِیجاد کند؛ در حالِی که سِیستم مبتنِی بر نانولوله‌هاِی کربنِی ـ که محققان MIT
ارائه کرده‌اند ـ تقرِیباً ۷ کِیلووات بر کِیلو گرم را مِی‌تواند تولِید کند.
استرانو در اِین مقاله نتاِیج کار خود را براِی نانولوله‌هاِیِی با قطر ۱٫۷ نانومتر
و طول ۵۰۰ مِیکرون گزارش کرده‌است.

او مِی‌گوِید:«نانوحفرات کربنِی اِین امکان را براِی ما فراهم مِی‌کنند که
تک‌مولکول‌ها را شناساِیِی و به دام بِیندازِیم، سپس آنها را ِیک به ِیک بشمارِیم.»
اِین کار براِی اولِین بار و در دماِی اتاق انجام شده‌است. تک‌مولکول‌هاِی مورد
مطالعه در طول نانولوله طِی فراِیندِی به نام رزونانس متمرکز حرکت مِی‌کنند. اِین
کار پِیش از اِین براِی سِیستم‌هاِی معدنِی دِیده نشده بود؛ اما در سِیستم‌هاِی
زِیستِی وجود دارد.