Bateriile noi vor funcționa cu vitamine

La Universitatea din Toronto, o echipă de chimiști a dezvoltat un tip complet nou de baterie care poate funcționa cu vitamine. Folosind ciuperci modificate genetic, oamenii de știință au produs fire de vitamina B2, din care au dezvoltat o baterie de mare capacitate.

Caracteristicile noii baterii pot fi comparate cu bateriile litiu-ion utilizate în prezent și care au o tensiune de 2,5 V, dar în loc de litiul obișnuit, care este folosit în aceste baterii ca și catod, oamenii de știință au folosit flavină din fire de vitamina B2.

Potrivit oamenilor de știință, au avut dificultăți în a găsi molecule care să îndeplinească toate cerințele și să poată fi utilizate în electronica de larg consum, dar în cele din urmă au reușit. Nu a fost o întâmplare că oamenii de știință au fost interesați de materialele naturale, iar unul dintre cercetători, Dwight Seferos, a remarcat că, dacă se ia un material inițial complex, va dura mult mai puțin timp pentru a produce un material nou.

La Harvard, oamenii de știință au efectuat un experiment similar și au inclus vitamina B2 în baterie, dar la Toronto, au spus că modelul pe care l-au dezvoltat este primul de acest fel și folosește molecule polimerice (cu lanț lung) într-unul dintre electrozi. Drept urmare, o astfel de baterie stochează eficient energia nu în metale, ci în plastic, care este mai puțin toxic și mai ușor de procesat.

După un studiu îndelungat al diverșilor polimeri cu lanț lung, chimiștii au reușit să creeze un material nou. Potrivit lui Seferos, chimia organică poate fi comparată cu Lego - piesele sunt asamblate într-o anumită ordine, dar uneori se întâmplă ca pe hârtie totul să se potrivească, dar în realitate piesele nu se potrivesc, același proces putând fi observat în chimia cu molecule. Polimerii cu lanț lung sunt molecule care sunt atașate de lanțul principal de molecule lungi.

Cercetătorii înșiși au remarcat că au reușit să-și asambleze „constructorul” abia la a cincea încercare, când, după ce au combinat molecule cu lanț lung și două unități de flavină, au obținut un nou material catodic care îndeplinea toate cerințele oamenilor de știință.

Vitamina B2 este necesară pentru acumularea de energie în organism și este, de asemenea, capabilă să intre în reacții, aceasta fiind tocmai proprietatea care i-a interesat pe oamenii de știință, deoarece face ca vitamina B2 să fie o opțiune excelentă pentru utilizarea în bateriile reîncărcabile.

Seferos a explicat că vitamina B2 poate accepta până la doi electroni simultan, are un randament ridicat în comparație cu alți polimeri ale căror proprietăți au fost studiate și poate transporta sarcini multiple. Oamenii de știință încearcă acum să găsească noi variante ale materialului care ar putea fi reîncărcate de mai multe ori.

Primul prototip al noii baterii are în prezent dimensiunea unei baterii dintr-un aparat auditiv convențional, dar experții speră că bateriile lor subțiri, flexibile și mai eficiente din punct de vedere energetic vor putea concura cu bateriile tradiționale care conțin metal. Oamenii de știință au remarcat, de asemenea, că tehnica pe bază de flavină va ajuta la dezvoltarea unor versiuni transparente de baterii în viitor.