Vědci vyrobili baterii ze dřeva

Příroda je nevyčerpatelnou inspirací vědců. Přesvědčují nás o tom znovu výzkumníci z Univerzity v Marylandu (UM). Inspirace přírodou je přivedla k nečekanému nápadu: proč nevyužít přirozených membránových struktur stromů k vytvoření přírodní baterie?

Struktura vláken uvnitř dřeva umožňuje vysokou prostupnost minerálních roztoků. foto: 池田正樹, wikimedia.org, licence Creative Commons
Struktura vláken uvnitř dřeva umožňuje vysokou prostupnost minerálních roztoků. foto: 池田正樹, wikimedia.org, licence Creative Commons

Myšlenka sama je velmi prostá. Dřevo, respektive jeho vnitřní uspořádání, je ideálním modelem pro vytvoření nové baterie, byť prozatím nepatrných rozměrů. Odřezek dřeva potažený cínem totiž dokáže malé zázraky, alespoň ve srovnání s ostatními sodíko-iontovými nanobateriemi.

První prototypy, testované v laboratořích NSF (National Science Foundation), zvládnou cyklus nabití/vybití zopakovat až čtyřistakrát. Co za tím stojí?

Klíčové je vnitřní uspořádání vláken dřeva stromů. Je totiž vytvořeno tak, aby bylo schopno zadržovat roztok bohatý na minerální látky.

Pokud se ale tyto pro růst nezbytné živiny nahradí jiným, na minerály rovněž bohatým roztokem, který může být využit jako elektrolyt, máme tu dokonalou přírodní baterii.

Výsledek sám – k životnímu prostředí maximálně šetrný, vyrobený z dostupných levných materiálů, a ke všemu ještě dostatečně trvanlivý – tak získává na pozornosti.

Inspirací nám byly stromy,“ říká Liangbing Hu, který se na UM soustředí na materiálové inženýrství. „Je totiž fascinující, jak se na minerály bohatá voda uvnitř jejich kmenů snadno pohybuje. Může se sama stát aktivní součástí celé baterie.

Rozpracování této přírodní technologie by mohlo znamenat výrazný průlom ve způsobu, jako skladovat nadprodukci energie ve velkém. Nano-inženýři z UM přitom kladou důraz na levný a dostupný materiál, a nenáročnou metodiku zpracování.

Rádi bychom vyřešili další možnosti využití dřeva jako základ sodíko-iontové baterie,“ říká Hu, „Dnešní typy baterií totiž využívají příliš rigidní a neflexibilní substráty.

V současnosti se tedy bádání MU rozpadá do dvou cest – první se zaměřuje na optimální využití vnitřní struktury dřeva pro návrh nové nano-baterie (její napodobení), druhá pak na samotný elektrolytický roztok (voda s minerály a další možné alternativy). Na výsledek si budeme muset ale ještě počkat.

Sdílet:

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.