Teknoloji
Paslanma Önleyici Buluşla Geri Dönüştürülebilir Cep Telefonu Pilleri
Ekip, iki veya üç yıl sonra pilleri atmak yerine, pil performansını engelleyen pası gidermek için yüksek frekanslı ses dalgalarını kullanarak dokuz yıla kadar dayanan geri dönüştürülebilir pillere sahip olabileceğimizi söylüyor. Cep telefonları da dahil olmak üzere kullanılmış el tipi pillerin yalnızca %10'u, uluslararası standartlara göre düşük olan Avustralya'da geri dönüşüm için toplanıyor. Pillerin geri kalan %90'ı çöp sahasına gidiyor veya yanlış şekilde atılıyor, bu da çevreye önemli ölçüde zarar veriyor. Pillerden lityum ve diğer malzemeleri geri dönüştürmenin yüksek maliyeti, bu öğelerin yeniden kullanılmasının önündeki en büyük engeldir, ancak ekibin yeniliği bu zorluğun üstesinden gelmeye yardımcı olabilir.
Ekip, gelecekte piller için lityuma heyecan verici bir alternatif olmayı vaat ettiklerini söyledikleri bir malzeme sınıfı olan MXene adlı bir nanomalzeme üzerinde çalışıyor. Seçkin Kimya Mühendisliği Profesörü ve önde gelen kıdemli araştırmacı Leslie Yeo, MXene'nin yüksek elektrik iletkenliği ile grafene benzediğini söyledi. RMIT Mühendislik Okulu'ndan Yeo, "Grafenin aksine, MXene'ler son derece uyarlanabilir ve gelecekte bir dizi olası teknolojik uygulamanın kapılarını açıyor. MXene kullanmanın en büyük zorluğu, kolayca paslanarak elektrik iletkenliğini engellemesi ve kullanılamaz hale getirmesiydi" dedi. Prof. Yeo, bu zorluğun üstesinden gelmek için belirli bir frekanstaki ses dalgalarının MXene'deki pası giderdiğini ve onu orijinal durumuna yaklaştırdığını keşfettiklerini ve ömürlerini üç kata kadar uzatabileceğini söyledi.
İnovasyon nasıl çalışır?
Doktora adayı olan ortak yazar Hossein Alijani, MXene kullanımıyla ilgili en büyük zorluğun, nemli bir ortamda veya sulu solüsyonlarda asılı kaldığında yüzeyinde oluşan pas olduğunu söyledi. RMIT Mühendislik Okulu'ndan Alijani, Pas olan yüzey oksidinin, özellikle insan saçından çok çok daha ince olan bu malzemede çıkarılması zordur. Oksidasyonu azaltmak için kullanılan mevcut yöntemler, MXene'nin doğal formunda kullanımını sınırlayan, malzemenin kimyasal kaplamasına dayanmaktadır. Bu çalışmada, oksitlenmiş bir MXene filminin sadece bir dakikalığına yüksek frekanslı titreşimlere maruz bırakılmasının filmdeki pası giderdiğini gösteriyoruz. Bu basit prosedür, filmin elektriksel ve elektrokimyasal performansının geri kazanılmasını sağlıyor." dedi.
Ekip çalışmasının potansiyel uygulamaları
Ekip, Mxene'den pası giderme çalışmalarının, nanomalzemenin enerji depolama, sensörler, kablosuz iletim ve çevresel iyileştirmede geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılmasına kapı araladığını söylüyor. Önde gelen kıdemli araştırmacılardan biri olan Doçent Amgad Rezk, oksitlenmiş malzemeleri hızlı bir şekilde neredeyse bozulmamış bir duruma getirme yeteneğinin döngüsel ekonomi açısından ezber bozan bir şey olduğunu söyledi. RMIT Mühendislik Okulu'ndan Rezk, "Piller dahil elektronikte kullanılan malzemeler genellikle iki veya üç yıl kullanımdan sonra pas oluşumu nedeniyle bozulur. Bizim yöntemimizle, potansiyel olarak pil bileşenlerinin ömrünü üç kata kadar uzatabiliriz." şeklinde konuştu.
Sonraki adımda ise bu yenilik umut verici olsa da ekibin akustik cihazını mevcut üretim sistemlerine ve süreçlerine entegre etmek için endüstri ile birlikte çalışması gerekiyor. Ekip ayrıca, algılama ve yenilenebilir enerji uygulamaları için diğer malzemelerden oksit katmanlarını çıkarmak için buluşlarının kullanımını araştırıyor.
Makale: nature.com