Ang NASA ay nakatuon sa paglikha ng pinakamahusay at pinakaligtas na baterya gamit ang SABERS

Ang mga bagong disenyo ng baterya, na mas ligtas kaysa sa mga modernong modelo, ay kinakailangan upang mapagana ang de-kuryenteng sasakyang panghimpapawid bukas, tulad ng ipinakita sa ilustrasyong ito. Ang proyekto ng pagsasaliksik ng NASA SABERS ay sumusubok ng mga bagong paraan upang pagsamahin ang parehong pamilyar at kakaibang mga materyales upang lumikha ng isang mas mahusay na baterya. May-akda: NASA

Ang paglutas ng mga problema sa baterya sa aming mga telepono, tablet at laptop ay maaaring maging sanhi ng kaguluhan.

Bagaman ang mga baterya ay nasa lahat ng dako sa pang-araw-araw na buhay, marami pa rin ang nagdurusa at nabigo. Ang mga maliit na abala na nauugnay sa pangangailangan na singilin ang mga ito nang mas madalas ay maaaring magresulta sa mamahaling pag-aayos o pagbili ng isang bagong aparato. Ang mga baterya sa mas malalaking electronics, tulad ng hoverboard o kotse, ay maaaring masunog pa.

Ngayon, na may isang pagtaas ng diin sa pagpapanatili ng aviation, interes sa paggamit ng mga baterya sa bahagyang o ganap na kapangyarihan ng mga electric propulsyon system sa sasakyang panghimpapawid ng lahat ng laki ay lumalaki araw-araw.

Kaya’t ang tanong ay, maaaring magkaroon ng isang mas mahusay na paraan upang lumikha ng ganap na ligtas na mga baterya na nabigo at kahit nasunog?

A NASA Isang aktibidad na tinawag na SABERS, o “Solid State Architectural Baterya para sa Kaligtasan at Seguridad ng Baterya,” sinisiyasat kung paano lumikha ng isang mas ligtas na baterya gamit ang mga bagong materyales at mga bagong diskarte sa konstruksyon.

Ang layunin ay upang lumikha ng isang baterya na may mas maraming enerhiya kaysa sa mga baterya ng lithium-ion na ginagamit natin ngayon. Ang baterya na ito ay hindi rin mawawala ang kapasidad sa paglipas ng panahon, hindi nasusunog at hindi mapanganib ang mga pasahero kung may mali.

“Sa halip na alisin ang baterya mula sa istante, napagpasyahan namin na kailangan naming bumuo ng isang baterya mula sa simula na isasaalang-alang ang natatanging mga kinakailangan sa pagpapatakbo ng isang sasakyang panghimpapawid sa kuryente,” sabi ni Rocco Vijana, isang nangungunang mananaliksik ng SABERS sa Glenn Research Center sa Cleveland.

Ito ay lumalabas na ang mga solidong baterya ng estado ay nakakatugon sa mga kinakailangan.

Hindi tulad ng maraming mga baterya ngayon, ang mga baterya na nais na likhain ng SABERS ay walang likido sa kanilang disenyo. Ang isang ganap na solidong baterya ay may mas kumplikadong packaging, binabawasan ang panganib sa kaligtasan at makatiis ng mas malaking pinsala kaysa sa isang baterya na may mga likido sa loob.

Pinag-aaralan ang proyekto gamit ang isang natatanging kombinasyon ng mga elemento na asupre at siliniyum upang humawak ng isang singil sa kuryente.

“Ang solid-sulfur-selenium na baterya ay cool na hawakan at hindi nag-aapoy. Ito ay may isang payat na profile kaysa sa mga baterya ng lithium-ion, at may mas mahusay na pag-iimbak ng enerhiya. Maaari itong maging sorpresa at gagana pa rin, madalas sa mga hindi sakdal na kondisyon, “sabi ni Vijana.

Ang isang karagdagang kalamangan ay asupre, na isang by-produkto ng pagpino ng langis. Sa buong mundo mayroong mga stock item na magagamit at naghihintay na magamit. Sa ilang imahinasyon ang produktong basurang ito ay maaaring gawing isang bagay na nagbibigay ng mga eco-friendly na sasakyan.

Ang imahinasyon ay isa pang aspeto ng SABERS.

Hangad ng proyekto na gumamit ng mga elemento na hindi pa pinagsama dati upang makabuo ng isang baterya. Halimbawa, isang bahagi na binuo ng NASA na tinatawag na “Leaky graphene“(Pinangalan ng mga butas sa ibabaw nito upang payagan ang hangin na dumaan), ay may napakataas na antas ng kondaktibiti sa kuryente. Ito ay ultralight at environment friendly.

“Ang materyal na ito ay hindi kailanman ginamit sa mga system ng baterya, at pinagsasama namin ito sa iba pang mga materyal na hindi pa nagamit,” sabi ni Vijay.

Gumagawa ng mga hakbang ang SABERS

Tulad ng alam mo, ang mga solidong baterya ng estado ay may mababang rate ng paglabas. Sa madaling salita, ang dami ng enerhiya na agad na dumadaloy mula sa baterya ay masyadong maliit. Ngunit halos dinoble ng mga mananaliksik ng SABERS na ang rate ng paglabas, nangangahulugang ang mga baterya na solidong estado ay maaaring makapangyarihan sa malalaking electronics.

“Lumagpas kami sa layunin. Sa mas maraming pag-unlad, maaari pa nating mapabuti ang pigura na ito, “Vijana said. Ang mga layunin at tagumpay ng proyekto ay nakakuha ng atensyon ng mga kumpanya tulad ng Uber, at maraming iba pang mga kumpanya na interesado sa pagmamanupaktura ng mga sasakyan para sa mga hinaharap na Advanced Air Mobility na kapaligiran.

Ang susunod na hakbang para sa SABERS ay dumaan sa disenyo ng baterya. Isasama rito ang pagsusuri kung paano ito gumagana sa mga praktikal na sitwasyon, kumpiyansa sa seguridad at pagkolekta ng data sa pagpapatakbo nito. Kung matagumpay, ang disenyo ay maaaring ma-optimize nang higit pa.

Samantala, ang seguridad ay nananatiling numero unong isyu.

Ang pananaliksik sa modernong baterya ay higit na nakatuon sa industriya ng automotive, na ang mga pamantayan sa kaligtasan sa pangkalahatan ay hindi gaanong mahigpit kaysa sa mga kinakailangan para sa mga programa ng paglipad kung saan nakatagpo ang mga baterya sa mas nakababahalang mga kapaligiran.

Nais ng tulungan ng SABERS na itakda ang bago, mas mataas na pamantayan para magamit sa pagpapalipad sa pamamagitan ng pagpapatunay na ang paggawa ng mas ligtas na mga baterya parehong tekniko at epektibo ang gastos.

Ano ang mga kinakailangan para sa mga solidong baterya ng estado? Batay sa isang pagtatasa kung ano ang maaaring kailanganin upang mapatakbo ang isang praktikal na sasakyang panghimpapawid sa kuryente, ang limang pagsasaalang-alang na nakatuon sa SABER ay ang kaligtasan, density ng enerhiya, rate ng paglabas, disenyo ng pakete, at kakayahang sumukat.

Sa katunayan, ang mga baterya na ito ay kailangang ligtas muna at pinakamahalaga. Kailangan din nilang maglaman ng isang malaking halaga ng enerhiya at i-radiate ito nang mahusay. Dapat din silang magkaroon ng isang payat at siksik na hugis at idinisenyo kasama ang pinaka detalyado at masusing diskarte.

Sa huli, tinutukoy ng SABERS ang posibilidad ng ligtas na mga baterya para sa mga sasakyang panghimpapawid na pinalakas ng kuryente. Kung matagumpay, ang mga makabagong ideya na ito ay maaaring makatulong sa pagpasok ng isang bagong panahon ng pag-iimbak ng enerhiya para sa hinaharap na transportasyon ng hangin.

Ang SABERS ay bahagi ng proyekto ng Convergent Aeronautics Solutions, na idinisenyo upang bigyan ang mga mananaliksik ng NASA ng mga mapagkukunang kailangan nila upang matukoy kung ang kanilang mga ideya ay totoo upang malutas ang ilan sa pinakamalaking mga problemang panteknikal sa aviation at maaaring nagkakahalaga ng karagdagang pananaliksik sa NASA o sa industriya.

Napili para sa dalawang taong aktibidad, na nagsimula noong Oktubre 1, 2019, ang mga pahinga sa pag-uusig na dulot COVID-19 ang isang pandemya ay maaaring humantong sa isang pagpapahaba, kahit na wala pang nalutas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.