Nové batérie budú fungovať na vitamíny

Na Univerzite v Toronte vyvinul tím chemikov úplne nový typ batérie, ktorá dokáže fungovať na vitamíny. Vedci pomocou geneticky modifikovaných húb vyrobili vlákna vitamínu B2, z ktorých vyvinuli vysokokapacitnú batériu.

Charakteristiky novej batérie možno porovnať s lítium-iónovými batériami, ktoré sa v súčasnosti používajú a majú napätie 2,5 V, ale namiesto bežného lítia, ktoré sa v týchto batériách používa ako katóda, vedci použili flavín z vlákien vitamínu B2.

Podľa vedcov mali problém nájsť molekuly, ktoré by spĺňali všetky požiadavky a mohli by sa použiť v spotrebnej elektronike, ale nakoniec sa im to podarilo. Nebolo náhodou, že sa vedci zaujímali o prírodné materiály a jeden z výskumníkov, Dwight Seferos, poznamenal, že ak vezmete pôvodne zložitý materiál, výroba nového materiálu bude trvať oveľa kratšie.

Na Harvarde vedci vykonali podobný experiment a do batérie zahrnuli vitamín B2, ale v Toronte uviedli, že model, ktorý vyvinuli, je prvý svojho druhu a v jednej z elektród používa polymérne molekuly (s dlhým reťazcom). Vďaka tomu takáto batéria efektívne ukladá energiu nie v kovoch, ale v plaste, ktorý je menej toxický a ľahšie sa spracováva.

Po dlhom štúdiu rôznych polymérov s dlhým reťazcom sa chemikom podarilo vytvoriť nový materiál. Podľa Seferosa možno organickú chémiu prirovnať k Legu - súčiastky sa skladajú v určitom poradí, ale niekedy sa stane, že na papieri by malo všetko do seba zapadať, ale v skutočnosti súčiastky do seba nesedia, rovnaký proces možno pozorovať aj v chémii s molekulami. Polyméry s dlhým reťazcom sú molekuly, ktoré sú pripojené k hlavnému reťazcu dlhých molekúl.

Samotní výskumníci poznamenali, že svojho „konštruktora“ dokázali zostaviť až na piaty pokus, keď po spojení molekúl s dlhým reťazcom a dvoch flavínových jednotiek získali nový katódový materiál, ktorý spĺňal všetky požiadavky vedcov.

Vitamín B2 je nevyhnutný pre akumuláciu energie v tele a je tiež schopný vstupovať do reakcií, čo je práve vlastnosť, ktorá zaujímala vedcov, pretože vďaka tomu je vitamín B2 vynikajúcou možnosťou pre použitie v nabíjateľných batériách.

Seferos vysvetlil, že vitamín B2 dokáže prijať až dva elektróny naraz, má vysokú priepustnosť v porovnaní s inými polymérmi, ktorých vlastnosti boli študované, a môže niesť viacero nábojov. Vedci sa teraz snažia nájsť nové variácie materiálu, ktoré by sa dali viackrát nabíjať.

Prvý prototyp novej batérie má v súčasnosti veľkosť batérie z bežného načúvacieho prístroja, ale odborníci dúfajú, že ich tenké, flexibilné a energeticky úspornejšie batérie budú schopné konkurovať tradičným batériám obsahujúcim kov. Vedci tiež poznamenali, že technika založená na flavíne pomôže v budúcnosti vyvinúť transparentné verzie batérií.