Budeme používat houbové baterie?

- Technologie autor: Jan Toman

Zažil to snad každý z nás. Nutně si musíme zavolat, poslat SMS nebo stáhnout e-maily, a telefon je jako naschvál vybitý. U nejmodernějšího smatphonu se dá mluvit o štěstí, když vydrží nabitý alespoň jeden den. Spolehlivé, velkokapacitní a rychle se nabíjející baterie jako by stále zůstávaly jen nedosažitelným ideálem. I proto jejich výrobci, stejně jako nejrůznější nezávislé výzkumné týmy, neváhají investovat moře času a peněz do vývoje nových konstrukcí a materiálů slibujících lepší vlastnosti akumulátorů.

Vypadá to, že houby nejsou jenom jídlo

Vypadá to, že houby nejsou jenom jídlo,zdroj: ThinkStock

Jen v poslední době jsme mohli slyšet o bateriích z nejrůznějších přírodních i syntetických nanomateriálů, akumulátorech využívajících síru, sodík, hliník, sinice či dokonce geneticky modifikované viry a o bateriích s konstrukcí inspirovanou granátovými jablky nebo metabolickými drahami v živých buňkách.

Další technici navrhují kombinované baterie spojující sektory s velkou kapacitou a rychle se nabíjející vrstvy, které by navíc byly schopné učit se zvykům uživatele.

Baterie vyráběné z žampiónů tu však ještě nebyly. Jejich mikroskopická stavba se přitom ukazuje jako mimořádně vhodná pro skladování energie.

Jak ve svém článku poznamenává tým amerických techniků, nejlépe se pro konstrukci baterií budoucnosti – konkrétně určitých jejich částí, katod – hodí slupka z vrchní části žampionů Portobello ošetřená vysokými teplotami bez přístupu kyslíku.

Zatímco za normálních podmínek by se materiál už dávno vznítil, takhle prodělá zajímavou přeměnu. Ač to může znít podivně, při teplotách mezi 900 a 1100 °C se provazovitá struktura houbových vláken změní na spleť stuhovitých útvarů s různě velkými póry – od relativně širokých až po ty s průměrem menším než bakterie.

houbové baterie_vlastní

Diagram znázorňující, jak proměnit houby v materiál na výrobu baterek,zdroj:Lauro Zavala/Scientific Reports

Prostřednictvím jednoduché procedury tak vlastně můžeme vytvořit velmi pokročilý nanomateriál.

Výhody houbových katod tím ovšem nekončí. Podobné materiály je sice možné vyrobit i z jiných surovin, jen málokterá má ovšem čistě přírodní původ a skoro vždy je třeba materiál louhovat v hydroxidu draselném či jinak chemicky upravovat.

Výroba houbových baterií je přitom jednoduchá a šetrná k životnímu prostředí. Houbové baterie také mají vysokou kapacitu, která se oproti jiným akumulátorům zpočátku ještě zvyšuje!

Zatímco klasické baterie s počtem nabití ztrácí dech, houbový nanomateriál při prvních stovkách nabití zpřístupňuje další a další póry. Opět se tak potvrzuje, že příroda je tím nejlepším zdrojem inspirace.

Zdroj: B Campbell, R Ionescu, Z Favors, CS Ozkan & M Ozkan (2015): Bio-Derived, Binderless, Hierarchically Porous Carbon Anodes for Li-ion Batteries. Scientific reports, 5.

Tagy: mobilní telefony moderní technologie nanotechnologie věda a technika

Zdroje: Vlastní