تطوير جيل جديد من البطاريات الصلبة النحيفة

تمكن علماء من إدارة الأبحاث والتقنية في مركز كندي للفضاء التابع لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) في فلوريدا، من ابتكار نموذج أولي لبطارية فائقة النحافة يمكن دمجها مستقبلا في بنية الأقمار الصناعية المصغرة.

ويقود العمل على البطارية الباحث الرئيسي في أبحاث الطيران في مديرية استكشاف البحوث والتقنية التابعة لناسا لوك روبرسون، الذي يتعاون في أبحاث على نموذج جديد لبطارية حالة صلبة مع خبير المواد المركبة في جامعة ميامي ريان كاكانين، في حين طوّر كيمياء وهيكلية البطارية البروفيسور جيانغيانغ زو، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والفضاء في الجامعة ذاتها.

ويقول روبسون إن إنشاء مادة بطارية هيكلية يمكن أن يُحدث ثورة في طريقة عمل ناسا مع الحمولات الصغيرة، فبدلا من وضع البطارية في التجربة لتحتل نحو 20-35% من الحجم المتاح، فإنه يمكن للبطارية الآن أن تكون ضمن هيكيلية (بنية) الحمولة ذاتها، مما يفتح للباحثين مجالا لمساحة حرة إضافية يمكن استغلالها.

كما أن سمك البطارية الذي يتراوح بين 2 و3 ميليمترات يجعلها مرشحا رئيسيا لاستخدامها في الأقمار الصناعية المصغرة، مثل الأقمار المكعبة (CubeSats) التي تكون أبعادها عادة 10×10×11.35 سنتمترا وكتلة الوحدة منها لا تزيد على 1.33 كيلوغرام.

ويعتبر الحيز أو المساحة مسألة مهمة في الأقمار الصناعية المكعبة، وتمثل البطاريات الحالية عقبة باعتبارها حمولة ثانوية، في حين أن هذه البطارية الجديدة قد تشغل نحو ثلث الحيز الذي تشغله البطاريات المستخدمة حاليا لتشغيل الأقمار الصناعية المصغرة، مما يوفر مساحة أكبر لحمولة الأجهزة العلمية المصغرة.

وإلى جانب الأقمار الصناعية المصغرة، يرى روبرسون إمكانية استخدام هذه البطارية في دعامات الأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية أو حتى هياكل السيارات والشواحن.

ويضيف أنه إذا أمكن إضافة هذا النوع من البطاريات إلى المنازل أو المباني الحالية أو ضُمنت في الجدران خلال البناء، فإنها ستكون مصدرا إضافيا أو بديلا للطاقة، ومع عناصر البناء الملائمة يمكن جعل هذه البطاريات مقاومة للرطوبة والصدمات واللهب.

وبحسب روبرسون فإن الاختبارات الميكانيكية والكهربائية وتعزيز مكونات البطارية ستجري في مركز كندي في المستقبل القريب.

reference:aljazeera.net