តើអ្វីជាថ្មរឹងដែលអាចបត់បែនបាន?

ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរជាតិមួយក្រុម បានបង្កើតប្រភេទថ្មរឹងប្រភេទថ្មី ដែលអាចបង្កើនជួរនៃរថយន្តអគ្គិសនី និងការពារភ្លើងឆេះនៅក្នុងកុំព្យូទ័រយួរដៃ និងស្មាតហ្វូន។ អ្នកនិពន្ធពិពណ៌នាអំពីការរកឃើញរបស់ពួកគេនៅក្នុង Advanced Energy Materials ។ តាមរយៈការជំនួសអេឡិចត្រូលីតរាវដែលប្រើក្នុងថ្មសាកធម្មតាជាមួយនឹង 'រឹង' នោះ ថ្មសេរ៉ាមិច ពួកគេអាចផលិតថ្មដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងប្រើប្រាស់បានយូរជាងមុន ដែលមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ផងដែរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវសង្ឃឹមថា គុណសម្បត្តិទាំងនេះអាចត្រួសត្រាយផ្លូវឱ្យកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ថាមពលថ្មកាន់តែបៃតងសម្រាប់ឧបករណ៍គ្រប់ប្រភេទ រួមទាំងរថយន្តអគ្គិសនីផងដែរ។

អ្នកនិពន្ធនៃការសិក្សានេះមកពីសហរដ្ឋអាមេរិក និងចក្រភពអង់គ្លេសបាននឹងកំពុងស្វែងរកជម្រើសជំនួសអេឡិចត្រូលីតរាវនៅក្នុងអាគុយលីចូមអ៊ីយ៉ុងសម្រាប់ពេលខ្លះ។ នៅឆ្នាំ 2016 ពួកគេបានប្រកាសពីការអភិវឌ្ឍន៍នៃថ្មរឹងដែលអាចដំណើរការបានលើសពីពីរដងនៃវ៉ុលនៃកោសិកាលីចូមអ៊ីយ៉ុងធម្មតា ប៉ុន្តែមានប្រសិទ្ធភាពស្រដៀងគ្នា។

ខណៈពេលដែលការរចនាចុងក្រោយបំផុតរបស់ពួកគេតំណាងឱ្យការកែលម្អយ៉ាងសំខាន់លើកំណែមុននេះ អ្នកស្រាវជ្រាវលោក Donald Sadoway មកពី MIT កត់សម្គាល់ថានៅតែមានកន្លែងសម្រាប់ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង: "ការសម្រេចបាននូវចរន្តអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់នៅក្នុងសម្ភារៈសេរ៉ាមិចនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើងអាចជាការពិបាក" គាត់ពន្យល់។ "នេះ​គឺ​ជា​សមិទ្ធិផល​ឈាន​មុខ​គេ។" ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវសង្ឃឹមថា បន្ទាប់ពីបានសាកល្បងថ្មដែលបានកែលម្អទាំងនេះនឹងបង្ហាញថាសាកសមសម្រាប់រថយន្តអគ្គិសនី ឬសូម្បីតែជិះយន្តហោះ។

នៅក្នុង​ថ្ម​សភាព​រឹង ការ​ខូច​ខាត​ដោយ​សារ​ការ​ឡើង​កំដៅ​ខ្លាំង​គឺ​ត្រូវ​បាន​រារាំង​ដោយ​ការ​ប្រើ​អេឡិចត្រូលីត​សេរ៉ាមិច ជាជាង​វត្ថុរាវ​ដែល​ងាយ​ឆេះ។ ប្រសិនបើថ្មត្រូវបានខូច ហើយចាប់ផ្តើមឡើងកំដៅខ្លាំង បន្ទះអេឡិចត្រូលីតសេរ៉ាមិច ជាជាងការបញ្ឆេះ ដែលការពារវាពីការឆេះ។ រន្ធញើសនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃវត្ថុធាតុរឹងទាំងនេះក៏អាចឱ្យពួកវាផ្ទុកបន្ទុកអគ្គិសនីកាន់តែខ្ពស់ជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងដែលផ្លាស់ទីតាមរយៈបណ្តាញពង្រីកនៅក្នុងអង្គធាតុរឹង។

លក្ខណៈទាំងនេះមានន័យថាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចបង្កើនទាំងវ៉ុល និងសមត្ថភាពនៃថ្មរបស់ពួកគេ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវត្ថុដែលមានអេឡិចត្រូលីតរាវងាយឆេះ។ តាមពិត សាស្រ្តាចារ្យ Sadoway បាននិយាយថា "យើងបានបង្ហាញកោសិកាលីចូមខ្យល់ដែលមានវ៉ុល 12 វ៉ុលដំណើរការនៅ 90 ដឺក្រេ C [194°F] ។ វាគឺខ្ពស់ជាងអ្នកផ្សេងទៀតសម្រេចបាន" ។

ការរចនាថ្មថ្មីនេះមានគុណសម្បត្តិសក្តានុពលផ្សេងទៀតលើអេឡិចត្រូលីតងាយឆេះ រួមទាំងការពិតដែលថាអេឡិចត្រូលីតសេរ៉ាមិចជាទូទៅមានស្ថេរភាពជាងសារធាតុសរីរាង្គ។ សាស្រ្តាចារ្យ Sadoway បាននិយាយថា "អ្វីដែលអស្ចារ្យនោះគឺថាវាដំណើរការបានល្អប៉ុណ្ណា។ "យើងទទួលបានថាមពលច្រើនជាងកោសិកានេះ ជាងយើងដាក់ចូលទៅក្នុងវា"។

ស្ថេរភាពនេះអាចអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតវេចខ្ចប់កោសិកានៃរដ្ឋរឹងមួយចំនួនធំទៅក្នុងកុំព្យូទ័រយួរដៃ ឬរថយន្តអគ្គិសនីដោយមិនចាំបាច់ព្រួយបារម្ភអំពីកំដៅឡើងកំដៅ ដែលធ្វើឱ្យឧបករណ៍កាន់តែមានសុវត្ថិភាព និងពន្យារជីវិតមុខងាររបស់ពួកគេ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ប្រសិនបើប្រភេទថ្មទាំងនេះឡើងកំដៅខ្លាំង នោះវាប្រឈមនឹងការឆាបឆេះ ដូចអ្វីដែលបានកើតឡើងជាមួយទូរសព្ទ Samsung Galaxy Note 7 នាពេលថ្មីៗនេះ។ អណ្តាតភ្លើងជាលទ្ធផលនឹងមិនអាចរាលដាលបានទេព្រោះមិនមានខ្យល់នៅខាងក្នុងកោសិកាដើម្បីទ្រទ្រង់ការឆេះ។ ជាការពិត ពួកគេនឹងមិនអាចរាលដាលហួសពីទីតាំងនៃការខូចខាតដំបូងឡើយ។

វត្ថុធាតុរឹងទាំងនេះក៏ប្រើប្រាស់បានយូរដែរ; ផ្ទុយទៅវិញ ការប៉ុនប៉ងមួយចំនួនដើម្បីបង្កើតអាគុយលីចូមអ៊ីយ៉ុងជាមួយនឹងអេឡិចត្រូលីតរាវដែលអាចឆេះបាន ដែលដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង (លើសពី 100 អង្សាសេ) តែងតែឆេះបន្ទាប់ពី 500 ឬ 600 វដ្ត។ អេឡិចត្រូលីតសេរ៉ាមិចអាចទប់ទល់បានច្រើនជាង 7500 វដ្តនៃការសាក/ការឆក់ដោយមិនឆេះ។

ការរកឃើញថ្មីអាចមានសារៈសំខាន់យ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ទាំងការពង្រីកជួរនៃ EVs និងការការពារភ្លើងស្មាតហ្វូន។ យោងតាម ​​Sadoway បាននិយាយថា "អាគុយជំនាន់ចាស់មានអាគុយចាប់ផ្តើមអាស៊ីតនាំមុខ [រថយន្ត] ។ ពួកគេមានជួរខ្លី ប៉ុន្តែពួកគេគួរឱ្យទុកចិត្តមិនគួរឱ្យជឿ" គាត់បាននិយាយថា ចំណុចខ្សោយដែលគេមិនបានមើលឃើញទុកជាមុនគឺថា "ប្រសិនបើវាក្តៅជាងប្រហែល 60 °C នោះ វា​នឹង​ឆេះ»។

គាត់ពន្យល់ថា អាគុយលីចូម អ៊ីយ៉ុង សព្វថ្ងៃនេះ គឺជាជំហានមួយឡើងពីនេះ។ គាត់បាននិយាយថា "ពួកវាមានជួរវែង ប៉ុន្តែពួកវាអាចរងការខូចខាតដោយការឡើងកំដៅខ្លាំង និងការឆាបឆេះ" លោកបានបន្ថែមថា ថ្មរបស់រដ្ឋរឹងថ្មីមានសក្តានុពលជា "របកគំហើញជាមូលដ្ឋាន" ព្រោះវាអាចធ្វើឱ្យឧបករណ៍ដែលអាចទុកចិត្តបាន និងសុវត្ថិភាពជាង។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅ MIT គិតថាបច្ចេកវិទ្យានេះអាចចំណាយពេល XNUMX ឆ្នាំដើម្បីប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ប៉ុន្តែសូម្បីតែនៅដើមឆ្នាំក្រោយ ពួកគេសង្ឃឹមថានឹងឃើញប្រភេទថ្មទាំងនេះបំពាក់នៅក្នុងស្មាតហ្វូនពីក្រុមហ៊ុនផលិតធំៗដូចជា Samsung ឬ Apple ។ ពួកគេក៏បានកត់សម្គាល់ផងដែរថា មានការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មជាច្រើនសម្រាប់កោសិកាទាំងនេះ ក្រៅពីទូរស័ព្ទ រួមទាំងកុំព្យូទ័រយួរដៃ និងរថយន្តអគ្គិសនីផងដែរ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សាស្ត្រាចារ្យ Sadoway ព្រមានថា នៅមានវិធីខ្លះដែលត្រូវទៅ មុនពេលបច្ចេកវិទ្យាត្រូវបានធ្វើឱ្យល្អឥតខ្ចោះ។ "យើងមានកោសិកាដែលមើលទៅពិតជាអស្ចារ្យ ប៉ុន្តែវាជាថ្ងៃដំបូងបំផុត ... យើងមិនទាន់បង្កើតកោសិកាជាមួយនឹងអេឡិចត្រូតដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ និងទ្រង់ទ្រាយធំនៅឡើយ។"

Sadoway ជឿជាក់​ថា​របកគំហើញ​នេះ​នឹង​ត្រូវ​បាន​អនុម័ត​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​ភ្លាមៗ ព្រោះ​វា​មាន​សក្ដានុពល​មិន​ត្រឹម​តែ​អាច​បញ្ឆេះ​រថយន្ត EV ជាមួយ​ជួរ​ធំ​ជាង​មុន​ប៉ុណ្ណោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​វា​ក៏​អាច​ការពារ​ការ​ឆេះ​ទូរសព្ទ​ស្មាតហ្វូន​ផង​ដែរ។ ប្រហែលជាគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលជាងនេះទៅទៀតនោះគឺការទស្សន៍ទាយរបស់គាត់ដែលថាថ្មរឹងអាចប្រើជាសកលក្នុងរយៈពេលតិចជាង XNUMX ឆ្នាំនៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនផលិតភាគច្រើនជឿជាក់លើសុវត្ថិភាព និងភាពជឿជាក់របស់ពួកគេ។