Нові батареї будуть працювати на вітамінах
Останній перегляд: 16.10.2021
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
В університеті Торонто команда хіміків розробила абсолютно новий тип батарей, який може працювати на вітамінах. За допомогою генно-модифікованих грибів вчені виробили нитки вітаміну В2, з яких розробили високоемкостних батарею.
За характеристиками нову батарею можна порівняти з літій-іонними батареями, які використовуються в даний час і мають напругу 2,5 В, але замість звичного літію, який використовується в цих батареях як катод, вчені використовували флавін з ниток вітаміну В2.
За словами вчених, їм довго не вдавалося знайти підходящі за всіма параметрами молекули, які можна було б використовувати в побутовій електроніці, але в кінцевому підсумку їм вдалося це зробити. Природні матеріали зацікавили вчених не випадково, і один з дослідників Дуайт Сеферос зазначив, що якщо взяти спочатку складний матеріал, то буде потрібно набагато менше часу для виробництва нового матеріалу.
У Гарварді вчені проводили подібний експеримент і включили вітамін В2 до складу батареї, але в Торонто заявили, що розроблена ними модель є першою в своєму роді і використовує в одному з електродів полімерні молекули (довголанцюгові). В результаті така батарея ефективно накопичує енергію не в металах, а в пластиці, менш токсичне і більш легкому в обробці.
В ході тривалого вивчення різних довголанцюжкових полімерів, хімікам вдалося створити новий матеріал. За словами Сефероса органічну хімію можна порівняти з конструктором Lego - деталі складаються в певному порядку, але іноді трапляється, що на папері все має сходитися, а в реальності деталі не підходять один одному, такий же процес можна спостерігати і в хімії з молекулами. Довголанцюгові полімери - це молекули, які приєднуються до основного ланцюга довгих молекул.
Самі дослідники відзначили, що скласти свій «конструктор» у них вийшло тільки з п'ятого разу, коли після об'єднання довголанцюжкових молекул і двох одиниць Флавіна вийшов новий матеріал катода, що задовольняє всім запитам вчених.
Вітамін В2 необхідний для накопичення енергія в організмі, також він здатний вступати в реакції, саме ця властивість і зацікавило вчених, так як це робить вітамін В2 відмінним варіантом для використання в батареях акумуляторного типу.
Сеферос пояснив, що вітамін В2 може приймати одночасно до 2 електронів, має високу пропускну здатність, в порівнянні з іншими полімерами, властивості яких були вивчені, і може перенести кілька зарядів. Зараз вчені намагаються знайти нові варіації матеріалу, які б можна було перезаряджати кілька разів.
Зараз перший приблизний зразок нового акумулятора має розміри батареї від звичайних слухових апаратів, але фахівці сподіваються, що їх тонкі, гнучкі і більш енергоефективні батареї зможуть скласти гідну конкуренцію традиційним батареям з вмістом металу. Також вчені відзначили, що техніка на основі Флавіна допоможе в майбутньому розробити прозорі версії батарей.