รูปทรงของอนุภาคนาโน ความลับแหล่งจ่ายไฟแบบ Next-generation

“ความลับของการทำให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานขึ้นอาจอยู่ที่รูปร่างของอนุภาคนาโนก็เป็นได้” — วิศวกรจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สหรัฐฯ ระบุในนิตยสาร Nature Materials ที่เพิ่งวางจำหน่ายไปเมื่อวานนี้

อนุภาคนาโนขนาดเล็ก เก็บพลังงานได้ดีกว่า ประจุไฟได้เร็วกว่า

แบตเตอรี่แบบ Lithium-ion สามารถทำให้มีขนาดเล็กลงได้โดยใช้อนุภาคนาโนเข้ามาช่วย เนื่องจากอนุภาคยิ่งมีขนาดเล็กมากเท่าไหร่ก็ยิ่งทำให้สามารถกักเก็บพลังงานและประจุได้เร็วมากยิ่งขึ้น ซึ่งเทคนิคนี้จะเข้ามาตอบโจทย์ปัญหาแบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟนที่นับวันจะใช้หมดเร็วขึ้นเรื่อยๆ

ทดสอบประสิทธิภาพโดยใช้อนุภาคนาโนของธาตุพัลลาเดียมกับแก๊สไฮโดรเจน

ทีมวิศวกรจาก Dionne Group มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ได้ทำการทดสอบอนุภาคนาโนของธาตุพัลลาเดียม (Palladium) ในแก๊สไฮโดรเจนเพื่อตรวจสอบดูว่าสามารถกักเก็บและใช้พลังงานไฟฟ้าได้มากน้อยเพียงใด โดยพิจารณาจากการดูดซึมและปลดปล่อยอะตอมของไฮโดรเจน

อนุภาคนาโนของธาตุพัลลาเดียมทำตัวเหมือนแบตเตอรี่ Lithium-ion แต่แทนที่จะใช้อะตอมของธาตุเหล็ก กลับใช้อะตอมของธาตุไฮโดรเจนแทน ซึ่งการเคลื่อนที่ของอะตอมไฮโดรเจนระหว่างอนุภาคนาโนจะเป็นตัวชี้วัดว่าสามารถกักเก็บพลังงานและใช้ออกไปได้มากน้อยแค่ไหน โดยวิศวกรสามารถสังเกตการเคลื่อนที่ของอะตอมแบบเรียลไทม์ได้ผ่านทางกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอน

รูปทรงของอนุภาคนาโนมีผลต่อการกักเก็บพลังงาน

ทีมวิศวกรได้ทดลองเปลี่ยนรูปทรงของอนุภาคนาโนของธาตุพัลลาเดียมไปเรื่อยๆ พบว่า อนุภาคนาโนทรงยี่สิบหน้าสามารถกักเก็บพลังงานได้น้อยกว่าอนุภาคนาโนทรงลูกบาศก์หรือทรงพีระมิด

“ความสามารถในการตรวจสอบลึกลงไปได้ถึงระดับนาโนเป็นกุญแจสำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพแหล่งกำเนิดพลังงาน ซึ่งช่วยให้สามารถออกแบบรูปทรงของอนุภาคที่ดีที่สุดสำหรับแหล่งกำเนิดพลังงานแบบ Next-generation ได้” — Jennifer Dionne ผู้อำนวยการฝ่ายตรวจสอบของ Dionne Group ให้ความเห็น

ที่มา: http://www.theregister.co.uk/2016/04/28/nanoparticle_research_could_improve_battery_life/