چگونه می‌توان باتری موبایل را در کمتر از ۳۰ ثانیه شارژ کرد؟

امروزه مصرف شارژ باتری در گوشی‌های موبایل و لپ‌تاپ‌ها تبدیل به یک مشکل اساسی شده است. یک الی چند ساعت طول می‌کشد تا گوشی موبایل شارژ شود و قبل از پایان روز باتری تمام شده است. حل کردن مشکل شارژ گوشی یکی از زمینه‌های فعال تحقیقاتی است که محققین را در سراسر جهان به چالش می‌کشد. تاکنون فناوری‌های مختلفی برای حل این مشکل به وجود آمده‌اند که هنوز هیچ یک از آن‌ها به تولید انبوه نرسیده است. یکی از جالب‌ترین در این زمینه چند روز پیش توسط شرکت StoreDot به نمایش گذاشته شد.

در کنفرانس ThinkNext که توسط مایکروسافت در تل‌آویو برگزار شد، شرکت StoreDot فناوری شگفت‌انگیز خود را به نمایش گذاشت. در این نمایش یک گوشی Galaxy S3 به طور حیرت‌انگیزی در کمتر از ۳۰ ثانیه به طور کامل شارژ شد.

فیلم این نمایش را می‌توانید در این آدرس مشاهده نمایید.

در این مقاله می‌خواهیم نحوه‌ی عملکرد این فناوری را بررسی کنیم. اساس کار تکنولوژی StoreDot در یک پروژه‌ی تحقیقاتی بر روی بیماری آلزایمر به وجود آمد. محققان متوجه یک نوع پیوند مولکولی شدند که نورون‌ها را در مغز کوتاه کرده و باعث بیماری آلزایمر می‌شود. این نوع پیوند مولکولی خاصیت خازنی (ذخیره‌ی انرژی الکتریکی) بسیار بالایی از خود نشان می‌دهد. خاصیت خازنی به این معنی است که به وسیله‌ی قابلیتی به نام «حبس کردن شارژ» می‌توان الکترون‌ها را در یک مکان نگه داشت بدون اینکه به هم برسند و انرژی ذخیره‌شده در آن‌ها آزاد شود.

پروفسور Gil Rosenman که سرپرست محققان StoreDot است این‌گونه توضیح می‌دهد: با ترکیب دوتا از این مولکول‌ها یک کریستال به طول تنها ۲ نانومتر تشکیل می‌شود. از این کریستال‌ها NanoDot به وجود می‌آید که قلب فناوری شرکت ما است.

آن طور که گفته می‌شود NanoDot ها قابلیتی دارند که می‌توان به وسیله‌ی آن‌ها صنعت‌های بسیار بزرگی مثل باتری‌سازی، ساخت نمایشگرهای LCD و LED، سنسور دوربین، و حافظه‌های الکترونیکی را دگرگون کرد.

هر باتری دو الکترود دارد. NanoDotها سوراخ‌های ریز روی سطح الکترودها را می‌پوشانند. با این کار سطح واکنش‌پذیر الکترودها زیاد شده و ظرفیت آن‌ها تا ده برابر افزایش می‌یابد. NanoDot باعث می‌شوند الکترودها نوعی عملکرد چندگانه پیدا کنند. الکترودها از طرفی انرژی الکتریکی را مانند یک خازن بسیار سریع ذخیره می‌کنند و از طرف دیگر این انرژی را به لیتیوم باتری می‌دهند.

در حقیقت برای باتری یک محل ذخیره‌ی موقت ایجاد می‌شود که انرژی مورد نیاز برای شارژ کامل باتری را در عرض چند ثانیه در خود ذخیره می‌کند سپس آن را به آرامی به لیتیوم باتری می‌دهد تا برای استفاده‌ی طولانی مدت ذخیره کند. مدیرعامل StoreDot می‌گوید این فناوری را می‌خواهند به جایی برسانند که لیتیوم به کلی از باتری حذف شود.

ورود NanoDot ها به باتری اثرات مثبت دیگری هم دارد. با اینکه NanoDot ها اثر قابل‌توجهی بر روی وزن و حجم باتری ندارند، با تغییراتی که در فرایند شیمیایی باتری ایجاد می‌کنند عمر مفید باتری را در درازمدت افزایش می‌دهند به صورتی که به جای صدها بار شارژ می‌توان باتری‌ها را هزاران بار شارژ کرد.

Doron Myersdorf که قبلاً مدیر بخش حافظه‌های SSD‌ در شرکت SanDisk بود و اکنون مدیرعامل شرکت StoreDot است می‌گوید برنامه‌ی شرکت، تمرکز بر استفاده از NanoDot در فناوری‌های مرتبط با تلفن‌های همراه هوشمند است. حافظه‌های سریع‌تر، سنسورهای کارامدتر برای دوربین‌ها، نمایشگرهای کم مصرف و انعطاف‌پذیر و باتری‌هایی که در چند ثانیه شارژ می‌شوند، از جمله نتایج ورود این تکنولوژی به گوشی‌های موبایل است.

NanoDot استفاده‌های دیگری هم دارد. از NanoDot می‌توان برای نمایش تصویر استفاده کرد و مواد سمی مثل کادمیوم را از نمایشگرهای امروزی حذف کرد. StoreDot هم اکنون نمایشگرهای مختلفی با استفاده از فناوری NanoDot از جمله یک نمایشگر برای iPhone ساخته است ولی این نمایشگرها هنوز کامل نیستند و نمی‌توانند یک طیف رنگی کامل را نمایش بدهند. طبق آنچه شرکت StoreDot اعلام کرده است، در آینده شاهد نمایشگرهای NanoDot خواهیم بود که هیچ ماده‌ی سمی ندارند و انعطاف‌پذیر نیز هستند.

این شرکت تاکنون چندین پتنت در زمینه‌ی فناوری‌هایی که اختراع کرده ثبت کرده است و با پشتیبانی Samsung آینده‌ی خوبی برای تکنولوژی‌های اختراع‌شده توسط آن پیش‌بینی می‌شود. Myersdorf می‌گوید محصولات این شرکت در سال ۲۰۱۵ برای ورود به بازارهای جهانی حاضر می‌شوند و در سال ۲۰۱۶ عموم مردم می‌توانند آن‌ها را بخرند. البته باید توجه داشته باشید یک باتری با فناوری نانو بسیار گران‌تر از باتری‌های معمولی امروزی خواهد بود.