کارنیل یونیورسٹی میں محقق کی ٹیم ، البرک وائسر کی سربراہی میں ، محکمہ ماد Professorیات سائنس اور انجینئرنگ میں انجینئرنگ کے اسپینسر ٹی اولن پروفیسر ، ایک ایسی بیٹری کی طلب پر توجہ دیتی ہے جس میں بجلی سے جلد چارج ہونے کا امکان ہے۔
اس ٹکنالوجی کے پیچھے آئیڈیا: "غیر منظم کرنے والے جداکار کے دونوں طرف بیٹریوں کے انوڈ اور کیتھڈ رکھنے کے بجائے ، خود کو جمع کرنے والے تھری ڈی گائروال ڈھانچے میں موجود اجزاء کو آپس میں جوڑیں ، جس میں ہزاروں نانوسیل چھیدے توانائی کے لئے ضروری اجزاء سے بھرا ہوا ہے۔ اسٹوریج اور ترسیل "۔
رائل سوسائٹی کی اشاعت ، توانائی اور ماحولیاتی سائنس میں 16 مئی کو شائع ہوا ، "یہ واقعی ایک انقلابی بیٹری فن تعمیر ہے ،" ویزنر نے ، جس کے گروپ کے کاغذ ، "بلاک کوپولیمر ڈریوریڈ 3-D انٹرپینیٹریٹنگ ملٹی فانکشنل گائروڈال نانوہبریڈ برائے برقی توانائی ذخیرہ ،" 16 مئی کو شائع کیا۔ کیمسٹری
ویزنر نے کہا ، "یہ تین جہتی فن تعمیر بنیادی طور پر آپ کے آلے میں مردہ حجم سے تمام نقصانات کو ختم کرتا ہے۔" "اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ ان بین ڈومینز کے طول و عرض کو نانوسیل کے نیچے گھٹاتے ہوئے ، جیسا کہ ہم نے کیا ، آپ کو اعلی طاقت کے کثافت کے احکامات دیتی ہیں۔ دوسرے لفظوں میں ، آپ روایتی بیٹری فن تعمیرات کے ساتھ عام طور پر کیا ہوا کام کے مقابلے میں بہت کم وقت میں توانائی تک رسائی حاصل کرسکتے ہیں۔ "
کتنی تیز ہے؟ ویزنر نے کہا کہ ، بیٹری کے عنصر کے طول و عرض کی وجہ سے نانوسکل کی طرف کم ہوجاتا ہے ، "جب آپ اپنی کیبل کو ساکٹ میں ڈالتے ہیں ، تو اس سے بھی زیادہ تیز ، بیٹری چارج ہوجائے گی۔"
یہ تھری ڈی بیٹری کا تصور بلاک کوپولیمر خود اسمبلی پر مبنی ہے ، جسے وہ دوسرے الیکٹرانک آلات میں ملازم کرتے تھے جس میں ایک گائروڈال شمسی سیل اور ایک گائروئڈل سپر کنڈکٹر شامل ہیں۔ اس کام کے سر فہرست مصنف ، جوارگ ورنر نے خود جمع کرنے کی فلٹریشن جھلیوں کا تجربہ کیا اور حیرت کا اظہار کیا کہ اگر اس اصول کو توانائی کے ذخیرہ کرنے کے لئے کاربن مواد پر لاگو کیا جاسکتا ہے۔
کاربن کی گائروال پتلی فلمیں - بیٹری کا انوڈ ، جو بلاک کوپولیمر خود اسمبلی نے تیار کیا ہے - 40 نینومیٹر چوڑائی کے آرڈر پر ہزاروں وقفے وقفے کے تاکوں کی نمائش کی گئی ہے۔ ان چھیدوں کو 10 نینومیٹر موٹی کے ساتھ لیپت کریں ، جو الیکٹرانک طور پر موصل ہے لیکن آئن کو چلانے والے جداکار کو الیکٹرو پولیمرائزیشن کے ذریعے لیپت کیا گیا تھا ، جو عمل کی فطرت ہی سے پنہول سے پاک علیحدگی پرت پیدا کرتا ہے۔ اور ، بالکل یہ نقائص جداکار کے سوراخ کی وجہ سے موبائل فون اور لیپ ٹاپ جیسے موبائل آلات میں آگ پیدا کرنے میں تباہ کن ناکامی کا باعث بن سکتے ہیں۔
دوسرے مرحلے میں منتقل ، جو کیتھوڈ مادے کا اضافہ ہے۔ اس صورت میں ، مناسب مقدار میں سلفر شامل کریں جو باقی سوراخوں کو کافی نہیں بھرتا ہے۔ لیکن ، سلفر الیکٹران کو قبول کرسکتا ہے لیکن بجلی نہیں چلاتا ہے۔ حتمی مرحلہ یہ ہے کہ الیکٹرانک طور پر چلانے والے پولیمر کے ساتھ بیک فلنگ کی جائے ، جسے پی ای ڈی او ٹی (پولی) کہا جاتا ہے۔
اگرچہ یہ فن تعمیر تصور کا ثبوت پیش کرتا ہے ، ویزنر نے کہا ، یہ چیلنجوں کے بغیر نہیں ہے۔ بیٹری خارج ہونے اور چارج کرنے کے دوران حجم میں بدلاؤ آہستہ آہستہ پی ای ڈی او ٹی چارج کلکٹر کو نیچا بناتا ہے ، جو اس مقدار میں توسیع کا تجربہ نہیں کرتا جو سلفر کرتا ہے۔
ویزنر نے کہا ، "جب گندھک پھیلتا ہے تو ، آپ کے پاس پولیمر کے یہ چھوٹے چھوٹے ٹکڑے ٹکڑے ہوجاتے ہیں جو پھٹ جاتے ہیں ، اور پھر جب وہ دوبارہ سکڑ جاتا ہے تو یہ دوبارہ مربوط نہیں ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 3D بیٹری کے ٹکڑے ایسے ہیں جہاں آپ تک رسائی حاصل نہیں کرسکتے ہیں۔ "
ٹیم ابھی تک تکنیک کو کامل بنانے کی کوشش کر رہی ہے لیکن پروف پروف تصوراتی کام پر مریضوں کے تحفظ کے لئے درخواست دی۔ اس کام کو کارنیل کے انرجی میٹریل سنٹر کے ذریعہ سپورٹ کیا گیا تھا اور اسے امریکی محکمہ توانائی کے ساتھ ساتھ نیشنل سائنس فاؤنڈیشن نے مالی اعانت فراہم کی تھی۔