वैज्ञानिक की एक गलती और बन गयी एसी बैटरी जो जीवन भर चलेगी

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक पीएच.डी. के छात्र ने प्रयोगशाला में एक एक्सपेरिमेंट के दौरान गलती से ऐसी एक रिचार्जेबल बैटरी की खोज की जो 400 साल तक चल सकती है। छात्र रसायन विज्ञान विभाग की प्रयोगशाला में नैनोवायर तकनीक पर काम कर रहे थे, जब एक प्रयोग के दौरान उन्होंने ऑफ-द-चार्ट चार्जिंग क्षमता वाली बैटरी की खोज कर दी ।

देखा गया है की दुनिया की  कुछ महानतम खोज दुर्घटना से हुई है।   यह मामला भी कुछ ऐसा ही है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन के छात्र, ने गलती से एक रिचार्जेबल बैटरी की खोज कर दी , जो 400 साल तक चल सकती है।

बैटरी की खोज किसने की ?

इस बैटरी के खोज करता का नाम है माया ले थाई

यूसीआई डॉक्टरेट उम्मीदवार माया ले थाई, अन्य शोधकर्ताओं के साथ एक एक्सपेरिमेंट को लीड कर रहे थे, जो उन्हें एक ऐसी बैटरी के करीब ले गया जिस से उन्होंने नैनोवायर-आधारित बैटरी सामग्री का आविष्कार किया, जिसे सैकड़ों हजारों बार रिचार्ज किया जा सकता है, 

इस एक्सपेरिमेंट के अनुसार अब कंप्यूटर, स्मार्टफोन, उपकरण, कार और अंतरिक्ष यान के लिए बहुत लंबी उम्र तक चलने वाली कमर्शियल बैटरी बन सकती है। हालाँकि इलेक्ट्रिक चार्ज को ले जाने और धारण करने के लिए बैटरी लिथियम का उपयोग करती है, परन्तु कुछ समय से लिथियम-आयन बैटरी में एक बड़ी गिरावट आई है।

हर बार जब बैटरी चार्ज हो जाती है और डिस्चार्ज हो जाती है, तो बैटरी के अंदर का लिथियम थोड़ा और अधिक खराब हो जाता है, जिससे लिथियम थोड़ा खराब  हो जाता है और फट जाता है और कुछ वर्षों के बाद बैटरी को बेकार कर देता है।

बैटरी की प्रणाली 

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से बैटरी में नैनोवायर का उपयोग करने की मांग की है। ये इंसान के बाल के बराबर हजारों गुना पतले, वे अत्यधिक प्रवाहकीय होते हैं और इलेक्ट्रॉनों के भंडारण और हस्तांतरण के लिए एक बड़े सतह क्षेत्र की सुविधा देते हैं।

हालांकि, ये फिलामेंट्स बेहद नाजुक होते हैं और बार-बार डिस्चार्ज करने और रिचार्ज करने की साइकिल में टिक नहीं पाते है । एक सामान्य लिथियम-आयन बैटरी में वे कमजोर हो जाते है, जिससे क्रैकिंग होती है।

हालांकि, माया ने नैनोवायरों के आसपास के तरल इलेक्ट्रोलाइट को खास Gel से बदलने का फैसला किया। जब उसने एक चार्जिंग साइकिल शुरू की, तो पूरी टीम को एक बड़ा आश्चर्य हुआ: बैटरियां बिना किसी टूट-फूट के हजारों चार्जिंग चक्रों से गुजर रही थीं।

यूसीआई के रसायन विज्ञान विभाग के अध्यक्ष रेजिनाल्ड पेनर ने बताया:

“माया चारों ओर देख रही थी, और उसने इस पूरी चीज़ को एक बहुत पतली जेल परत के साथ लेपित किया और इसे साइकिल चलाना शुरू कर दिया,”

यह अविश्वश्नीय था।  उन्होंने कहा, “क्योंकि ये चीजें आम तौर पर 5,000 या 6,000 या 7,000 चक्रों के बाद नाटकीय रूप से मर जाती हैं।” परन्तु इस बार उसने पाया कि इस Gel का उपयोग करके, वह बिना किसी क्षमता को खोए इसे सैकड़ों-हजारों बार साइकिल चला सकती है।

एक सामान्य लैपटॉप की बैटरी लाइफ 300 से 500 चक्रों के बीच होती है। इसका मतलब है कि हमारे पास अल्ट्रा-लॉन्ग लास्टिंग बैटरियां हो सकती हैं ताकि कचरे में कम लैपटॉप, फोन और लिथियम-आयन बैटरी जमा हो, जिससे पर्यावरण की भी सुरक्षा हो।

शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि एक मैंगनीज डाइऑक्साइड खोल में एक सोने के नैनोवायर की कोटिंग करना और एक प्लेक्सीग्लस जैसे जेल से बने इलेक्ट्रोलाइट में असेंबली को जोड़ना इसे प्लास्टिसाइज करता है और क्रैकिंग को रोकता है और  इसे लचीलापन देता है। 

“लेपित इलेक्ट्रोड अपने आकार को बहुत बेहतर रखता है, जिससे यह अधिक विश्वसनीय विकल्प बन जाता है,”

 इस शोध द्वारा यह साबित होता  है कि एक नैनोवायर-आधारित बैटरी इलेक्ट्रोड का जीवनकाल लंबा हो सकता है और हम इस प्रकार की बैटरी बनाई जा सकती हैं। आश्चर्यजनक बात यह है कि शोधकर्ता अभी भी सुनिश्चित नहीं हैं कि उनकी नई विकसित तकनीक कैसे काम करती है। “हमने उपकरणों को साइकिल चलाना शुरू किया, और फिर महसूस किया कि वे मरने वाले नहीं थे, ” पेनर ने पॉपुलर साइंस को बताया। “हम अभी तक इसके Mechanism को नहीं समझ पाए हैं।” चूंकि ये बैटरियां सोने का उपयोग करके बनाई गई थीं, इसलिए इन्हें खरीदना बहुत महंगा होगा। इसलिए शोधकर्ताओं की टीम पहले से ही सोने के बजाय निकल का उपयोग करके भी एक प्रयोग कर रही है, यह देखने के लिए कि क्या वे समान उत्पन्न कर सकते हैं

अभी तो ये जानना दिलचस्प रहेगा की क्या वाकई वैज्ञानिक ऐसी बैटरी को सबके लिए बना पाएंगे।  ऐसा अविष्कार हमारे और हमारे वातावरण के लिए सराहनीय है 

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