آخرین مطالب
10
امروز
دستاورد اتفاقی

دستاورد اتفاقی محققان ارتش آمریکا برای شارژ تجهیزات الکترونیکی در میدان نبرد

ارتش آمریکا به دستاورد اتفاقی رسیده که به واسطه آن در آینده امکان شارژ تجهیزات الکترونیکی سربازان در میدان نبرد فراهم خواهد شد.

امروزه سربازانی که در ماموریت‌های مختلف شرکت می‌کنند، به اندازه‌ی چندین کیلوگرم تجهیزات الکترونیکی با خود حمل می‌کنند و باطری مورد نیاز این تجهیزات خود به وزنی که سربازان باید حمل کنند می‌افزاید. ارتش آمریکا برای حل این مشکل، پیش از این راه‌هایی را برای تولید انرژِی از طریق راه رفتن ابداع کرده و اکنون نیز یک دستاورد اتفاقی ممکن است به کاهش وزن بیشتر کمک کند. آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش آمریکا پودر آلومینیوم پایه ای ابداع کرده که در تماس با آب، میزان زیادی انرژی تولید می‌کند.

دستاورد اتفاقی

این کشف غیر منتظره زمانی رخ داد، که محققان مقداری از پودر آلومینیوم پایه نانوگالوانیک را با آب مخلوط کردند و متوجه تولید حباب در آب شدند. با بررسی‌های بیشتر مشخص شد که این واکنش حاصل از هیدرولیز آب است. یعنی این ماده آب را به ذرات سازنده‌اش تجزیه کرده و اکسیژن و هیدروژن تولید می‌کند.

هیدرولیز آب توسط آلومینیوم چیز عجیبی نیست، اما این امر معمولا نیازمند گرما، اسید، الکتریسیته و یا سایر مواد شیمیایی به عنوان کاتالیزور است. این نانوماده جدید نیازی به این کاتالیزور ندارد و راهی موثر برای هیدرولیز سریع و خودبه‌خود آب است.

به گفته آنیت گیری، فیزیک‌دان عضو تیم کاشف این ماده:

این ماده نیازی به کاتالیزور ندارد. همچنین بسیار سریع عمل می‌کند. برای مثال ما محاسبه کردیم که یک کیلگرم از این پودر آلومینیوم پایه، می‌تواند 220 کیلووات انرژی را در تنها 3 دقیقه تولید کند. این مقدار انرژی برای به کار انداختن هر وسیله الکترونیکی بسیار زیاد است. این روش، سریع‌ترین روش هیدرولیز بدون استفاده از اسید یا افزایش حرارت است.

دستاورد اتفاقی

برای آزمایشات اولیه این پودر آلومینیوم پایه، تیم تحقیقاتی از هیدروژن حاصل از واکنش آن با آب برای به کار انداختن یک تانک رادیو کنترل و حرکت دادن آن در آزمایشگاه استفاده کردند. اما بر اساس گفته‌های این تیم، در آینده اگر بتوان راهی برای بهره‌گیری از گرمای حاصل نیز پیدا کرد، انرژی تولیدی حاصل از این ماده دوبرابر خواهد شد.

سرپرست تیم، اسکات گرندال اظهار داشت:

دانشمندان زیادی هستند که تمام زندگیشان را صرف تحقیقات در این مورد می‌کنند و در نهایت راندمان سامانه بهینه شده آن‌ها مثلا 50 درصد خواهد بود. اما روش ما راندمان تقریبا 100 درصدی را در کمتر از سه دقیقه ارائه می‌دهد.

محققان می‌گویند با استفاده از این ماده، در نهایت می‌توان پهپادها و ربات‌هایی با استفاده از پرینتر سه بعدی ساخت که می‌توانند بخشی از بدنه خود را برای شارژ باطری‌شان حل کنند و در پایان ماموریت نیز با همین روش به شکل موثر اقدام به خود تخریبی کنند. البته تا زمان رسیدن به چنین دستاوردی زمان زیادی باقی مانده، اما شاید دستاورد دیگری که در آینده نزدیک‌تر شاهد آن باشیم، ماده‌ای است که سربازان برای شارژ کردن تجهیزات خود در میدان نبرد استفاده کنند.

سربازان معمولا برای مدت کوتاهی، در حدود 3 تا 5 روز می‌توانند در خارج از پایگاه ماموریت انجام دهند و این زمان نه به ذخیره غذاییشان، بلکه به مدت زمانی که تجهیزاتشان کار کند بستگی دارد که در حال حاضر توسط باتری‌های لیتیومی کار می‌کنند. اگر بتوانیم این باطری‌ها را شارژ کنیم، آن‌ها مدت بیشتری را می‌توانند در خارج از پایگاه بمانند.

محققان در حال حاضر در کنار کار بر روی ثبت اختراع و ارائه مقالات در مورد این پودر، در حال تلاش جهت یافتن کاربردهای دیگر برای این دستاورد اتفاقی هستند.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*