Литий учун «супермагистрал»: Бор нитриди нанотрубкалари ионлар ҳаракатини 30 баравар тезлатди

Замонавий энергетика ва технологиялар оламида литий элементига бўлган талаб кундан-кунга ортиб бормоқда. Иллинойс университети (Чикаго) олимлари томонидан ўтказилган янги тадқиқот бу борада инқилобий янгиликни тақдим этди: бор нитридидан тайёрланган нанотрубкалар литий ионларини назарий моделларда кўрсатилганидан анча тезроқ ўтказиш хусусиятига эга эканлиги аниқланди. Бу кашфиёт аккумуляторлар самарадорлигини ошириш ва литийни қайта ишлаш жараёнларини тубдан ўзгартириши кутилмоқда. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

ixbt.com маълумотига кўра, бор нитриди нанотрубкалари нафақат литий ионларини тез ўтказади, балки ўзига хос «фильтр» вазифасини ҳам бажаради. Улар литий ионларини осонлик билан ўтказиб, бошқа кўплаб ионларни тўсиб қолади. Тадқиқот муаллифларидан бири, доцент Сангил Кимнинг таъкидлашича, тажрибада кузатилган ионлар ҳаракати тезлиги шу пайтгача маълум бўлган барча тизимлардагидан юқори бўлиб чиқди.

Янги авлод аккумуляторлари ва саноат учун имкониятлар

Наноканалларда ионлар оқимини бошқариш — янги авлод аккумуляторлари, сувни чучуклаштириш қурилмалари ва нодир металларни ажратиб олиш технологияларини яратишдаги энг асосий тўсиқлардан бири эди. Асосий муаммо юқори фильтрлаш тезлиги билан бирга аниқ селективликни (танлаб ўтказишни) таъминлашда эди. Бор нитриди нанотрубкалари айнан шу икки талабни мукаммал даражада бирлаштира олди.

Олимлар ўз ғояларини амалда синаб кўриш учун миллионлаб зарядланган нанотрубкалардан иборат махсус мембрана яратдилар. Ушбу мембрана турли концентрацияли тузли эритмалар орасига жойлаштирилганда, литий кутилганидан 31 баравар тезроқ ўтиши маълум бўлди. Шу билан бирга, бошқа ионларнинг ўтиши самарали тарзда чекланди, бу эса литийни ажратиб олишда юқори аниқликни таъминлайди.

Тадқиқотчилар ушбу технологиянинг амалий қўлланишини намойиш этиш мақсадида ихчам қурилма ҳам ясадилар. Мазкур қурилма тузли эритмаларнинг кимёвий фарқини электр энергиясига айлантириб беради. Олинган энергия электрон соат ёки калькулятор каби оддий қурилмаларни қувватлантириш учун етарли бўлди. Бу жараён табиатдаги электр скатларининг ўз танасида электр зарядини ҳосил қилиш механизмига ўхшаб кетади.

Келажакдаги режалар ва литий тақчиллиги муаммоси

Ҳозирги вақтда Ўзбекистон каби ривожланаётган мамлакатларда ҳам электромобиллар ва қайта тикланувчи энергия манбаларига қизиқиш ортиб бораётган бир пайтда, литий хомашёсини самарали олиш технологиялари жуда муҳим. Янги кашфиёт айниқса эски аккумуляторларни утилизация қилиш ва улардан литийни қайта ажратиб олишда катта ёрдам бериши мумкин.

Олимлар жамоаси келгусида ушбу технологияни саноат миқёсида қўллаш устида иш олиб боришни режалаштирмоқда. Асосий эътибор литий қазиб олиш самарадорлигини ошириш ва наноструктуралардаги аномал тез ион ҳаракатини янада чуқурроқ ўрганишга қаратилади. Агар ушбу услуб оммалашса, смартфон ва электромобиллар учун қувват манбалари ишлаб чиқариш анча арзонлашиши ва тезлашиши мумкин.