אומרים שרוב המענקים היום מגיעים למחקר בינתחומי. ערבוב תמיד מבטיח משהו מדהים שלא ניתן להשיג בתחום אחד של מדע. מדענים מארה"ב הוכיחו בבירור הצהרה זו על ידי שימוש בשיטות ביולוגיה אנליטית מודרניות כדי לנתח את המאפיינים של סוללות ליתיום. הֵם שבזכות העבודה החדשה, מטוסים חשמליים יוכלו להגדיל את טווח הטיסה שלהם פי ארבעה.
יש הרבה אומיקים שונים בביולוגיה מולקולרית מודרנית: גנומיקה, פרוטאומיקה, מטבולומיקה וכו'. המשותף לכל הסעיפים הוא שהם רואים בעיות במכלול או שילוב של תחומי מחקר רבים שלכאורה לא קשורים זה לזה. כך למשל, חוקרים חוקרים את מבנה התאים החיים כבר מאות שנים, ורק בעשורים האחרונים הבינו שצריך לעשות זאת במקביל לניתוח חוץ-תאי של התהליכים הנלווים לחיי התאים.
אותו עיקרון משמש חוקרים מהמעבדה הלאומית. לורנס ברקלי ואוניברסיטת מישיגן שימשו לניתוח תאי סוללת ליתיום. הסוללה נחשבה כמערכת של תהליכים באנודה, הקתודה והאלקטרוליט. מדענים רוצים מאפיינים לא תואמים מסוללות משיכה של מטוסים: תפוקה שיא במצבי המראה ונחיתה, כמו גם תפוקת כוח יציבה במצב טיסה בשיוט. מציאת איזון בסכימה זו פירושה השגת תנאי הפעלה אופטימליים של הסוללה, וזה יכול לעזור להגדיל את טווח הטיסה.
הגישה ה"ביולוגית" לניתוח המצב הכימי והפיזי של האלקטרודות והאלקטרוליט אפשרה לקבל הבנה מלאה יותר של התרחשותן של תגובות מורכבות באנודה, בקתודה ובאלקטרוליטים. המדענים גילו כי חוסר היכולת של סוללות ליתיום לספק כוח גבוה לאורך תקופות זמן ארוכות הייתה בעיה עם הקתודה, לא האנודה. במהלך הניסויים התברר שכאשר מלחים מסוימים היו מעורבים עם אלקטרוליט, הם יצרו ציפוי מגן סביב הקתודה, מה שהופך אותה לעמידה בפני הרס ומשפרים את ביצועיה.
כך, האלקטרוליט החדש שיצרו החוקרים התברר כמבטיח מאוד. סוללות ניסוי שנוצרו על בסיסה סיפקו צפיפות אגירת אנרגיה כה גבוהה בשילוב עם הספק תפוקה יציב, עד שהן יכלו לספק למטוסים חשמליים טווח טיסה גדול פי ארבעה מסוללות מודרניות.
הצוות עובד כעת על פיתוח סוללה של 100 קילו-וואט להפעלת טיסת מבחן של מטוס המראה ונחיתה אנכיים חשמליים (eVTOL) כבר בשנת 2025, שנראה כמו סיכוי מרגש לאמצעי תחבורה חדש.
מקור:
מקור: 3dnews.ru
