Yosunlardan Süper İletkenlere
Bilim insanları yosunlardan elde edilen özütle yapılan nano ipliklerden delikli bir yumurta kolisine benzeyen bir yapı geliştirdi.
Yosunlar, ya da yenilebilen algler tarih boyunca Asya mutfağında yer edinmişlerdir günümüzde ise batının atıştırmalık kültürü arasına girmeye başlamış durumda. Diğer yandan içeriği sayesinde enerji ekipmanlar için sürdürülebilir bir kaynak olması sebebiyle popüler hale gelmiş durumda. Araştırmacılar yosundan yapılan malzemelerin hem süper iletkenlerin hem Li iyon pillerinin hem de yakıt hücrelerinin performansını yükselttiğini ispatladı.
Ekip,5 Nisanda Amerikan Kimya Cemiyeti(ACS) tarafından düzenlenen Ulusal sergi ve toplantıda çalışmalarını tanıttı.
Doktor Dongjiang Yang Karbon bazlı malzemelerin enerji depolama ve dönüştürmede çok yönlü olarak kullanılabileceğini ifade etti. Ve bu karbon bazlı malzemeleri ‘Yeşil’ teknikler kullanarak elde etmeye çalıştıklarını ekledi. Yosunları yenilenebilirliği nedeniyle tercih ettiklerini, özütlerini ilk şablonlar olarak kullandıklarını ve ilk gözenekli karbon malzemeleri yaptıklarını belirtti. Projelerini, dünyada çokça bulunan yapıları kullanmaya özen göstererek yürüttüklerini ve elde edilen yüksek performanslı çok fonksiyonlu karbon malzemelerden geleceğin enerji depolama araçlarını ve katalizörlerini büyük ölçüde bu malzemeden planladıklarını ifade etti.
Geleneksel karbon malzemeler, örneğin grafit sadece daimi elektriksel bir alanın varlığını sağlayabiliyor. Geleceğin lityum iyon pillerinde ve depolama araçlarında kullanılacak olan yapıların ise çok daha iyi olması gerektiğini ve aynı zamanda sürdürülebilir ise tercih edilebilir bir hale geldiğini ekledi.
Quingdao Üniversitesindeki görevini sürdüren Yang bu faktörler bir arada düşünüldüğünde ise okyanusa dönüş yapmanın en mantıklı seçim olacağını hatta bu tuzlu sularda yaşayan yenilenebilir alglerin akla geldiğini ifade etti. Algler bu sularda kolayca yaşayıp üreyebiliyorlar. Bu alglerden elde edilen özütler kobalt gibi metal iyonlar kullanılarak iplik haline getirilip daha sonra gözenekli bir yapıya sahip oluyorlar. Diğer yandan bu yapının sabitliği ve sentezlenme boyutları kontrol edilebiliyor.
Testler gösterdi ki alglerden elde edilen bu yapının bir gramı 625 mA saklama kapasitesine sahip, grafit anoda sahip Lityum iyon pillerde ise bu durum 372 mA. Bu malzeme özellikle elektrikli araçlarda sadece anotta değil katotta da aynı performansa sahip. Diğer yandan Platin katalizör kullanılan yakıt hücrelerinde bu malzeme kullanıldığında uzun süre sağlam bir şekilde çalışabiliyor. Bütün bunlara ek olarak araştırmacılar bu malzemenin adeta bir süper iletken gibi davranıp, gramında 197 Farad saklama özelliğinin olduğunu da ispatladılar ve 2015 ACS Science dergisinde de yayınladılar.
Lityum iyon pillerinde belirli bir zaman sonra Li iyonları hareket edemez hale geliyor ve pilin performansı düşüyor bu malzeme ile birlikte bu engelleme de önlenmiş oluyor. Ekip kırmızı alglerden elde edilen Karajenan adlı dolgu maddesini ve demiri kullanarak, kükürtle desteklenmiş karbonlu bir Aerojel geliştirdi. Geliştirilen bu malzeme çok yüksek yüzey alanına sahip.Diğer yandan Lityum Sülfür pillerinde ve süper kapasitörlerde kullanılmaya hazır halde.
Tüm bu ürünlerin ticari hale getirebilmesi için daha çok çalışmaya ihtiyaç duyulsa da Yang yılda 20 bin ton algin endüstride kullanılmasını öngörüyor. Tabii üretime geçildiğinde çok daha fazlasına da ihtiyaç duyulabilir.
Kaynak : phys.org
