گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
ابرخازن ها می‌خواهند دنیا را متحول کنند. وسایلی که قانون کیرشهف را تغییر می‌دهند و به ما اجازه می‌دهند لپ تاپ را در یک دقیقه فول شارژ کنیم.
تصور کنید لپ تاپ یا گوشی خاموش شما در یک دقیقه شارژ شود. یا اینکه یک خودرو برقی دارید که فقط ۱۰ دقیقه زمان لازم دارد تا ١٠٠ درصد شارژ شود.
این رویا شاید هنوز به واقعیت تبدیل نشده باشد، اما تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه کلرادو بولدر می‌تواند ما را به چنین پیشرفت‌هایی نزدیک کند.
محققان یک قدم تا انقلاب باتری‌ها فاصله دارند
مطالعه‌ای که امروز در نشریه معتبر «مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم» منتشر شده، می‌تواند جدیدترین اخبار فناوری را تحت شعاع خودش قرار دهد. نشان می‌دهد گروهی به رهبری دکتر آنکور گوپتا (استاد مهندسی شیمی و بیولوژیک) موفق به کشف نحوه حرکت ذرات باردار ریزی به نام یون‌ها درون شبکه‌ای پیچیده از منافذ ریز شده‌اند. این کشف می‌تواند به توسعه ابزارهای کارآمدتر ذخیره انرژی مانند ابرخازن ها منجر شود.
دکتر گوپتا در این‌باره می‌گوید که با توجه به نقش حیاتی انرژی در آینده کره‌ی زمین، آن‌ها انگیزه پیدا کرده‌اند تا دانش مهندسی شیمی خود را در جهت پیشرفت ابزارهای ذخیره‌سازی انرژی به کار بگیرند. محققان احساس می‌کردند که این حوزه تا حدودی مغفول مانده و به همین دلیل، فرصتی عالی به شمار می‌رود تا تحقیقات تازه‌ای را در این راستا انجام دهند.
وی در ادامه توضیح داد که برخی از تکنیک‌های مهندسی شیمی برای مطالعه جریان در مواد متخلخل مانند مخازن نفت و سیستم‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما هنوز در برخی سیستم‌های ذخیره انرژی به طور کامل به کار گرفته نشده‌اند.
در همین راستا، تحقیقات دیگری نیز در حال انجام است. در یکی دیگر از تحقیقات، باتری انقلابی سامسونگ می‌تواند در عرض ۹ دقیقه شارژ شود و عمر مفید ۲۰ ساله‌ای دارد که صنعت خودروهای الکتریکی را دگرگون خواهد کرد.
این کشف نه تنها برای ذخیره انرژی در وسایل نقلیه و دستگاه‌های الکترونیکی، بلکه برای شبکه‌های برق هم مهم است. شبکه برق برای تأمین انرژی در زمان‌های پر تقاضا و جلوگیری از هدر رفتن انرژی در زمان‌های کم‌مصرف، به ذخیره‌سازی کارآمد نیاز دارد.
ابرخازن ها وسایلی هستند که انرژی را با جمع کردن یون‌ها در منافذ خود ذخیره می‌کنند. آن‌ها نسبت به باتری‌ها سریع‌تر شارژ می‌شوند و عمر طولانی‌تری دارند.
دکتر گوپتا می‌گوید: «مهم‌ترین ویژگی ابرخازن ها سرعت بالای آن‌هاست. پس چطور می‌توانیم سرعت شارژ و تخلیه انرژی آن‌ها را بیشتر کنیم؟ با حرکت کارآمدتر یون‌ها».
قانون کیرشهف بعد از ۱۸۰ سال تغییر می‌کند!
این تحقیق باعث تغییر قانون کیرشهف می‌شود. این قانون از سال ۱۸۴۵ جریان برق را در مدارهای الکتریکی توصیف می‌کند و جزئی از برنامه درسی علوم دبیرستان است. برخلاف الکترون‌ها، یون‌ها به خاطر میدان الکتریکی و خاصیتی به نام انتشار حرکت می‌کنند. محققان دریافتند که حرکت یون‌ها در محل اتصال منافذ با آنچه در قانون کیرشهف گفته شده متفاوت است.
پیش از این تحقیق، منابع علمی فقط حرکت یون‌ها در یک مسیر مستقیم را بررسی می‌کردند؛ اما حالا با این پژوهش، حرکت یون‌ها در شبکه پیچیده‌ای از هزاران منافذ به هم وصل شده را می‌توان در عرض چند دقیقه شبیه‌سازی و پیش‌بینی کرد. این جهش بزرگی در این زمینه است و به‌نظر می‌رسد که محققان سرانجام حلقه گمشده را پیدا کرده‌اند.
