Долгое время электрическая авиация плелась позади традиционных средств наземного транспорта из-за малой емкости батарей. Однако теперь ученые совершили открытие, которое может поставить ее в один ряд с привычными нам средствами передвижения.
Related video
Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Мичиганского университета используют методы современной биологии для повышения эффективности батарей для электрических самолетов. Прибегнув к природе и эволюции и внедрив их в сложный мир технологий, авторы смогли совершить серьезный прорыв в индустрии летающего транспорта, пишет Interesting Engineering.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
Новый инновационный подход основан на изучении сложных клеточных взаимодействий для разработки более эффективных и долговечных батарей, что может открыть путь к безэмиссионному воздушному транспорту. В то время как батареи успешно питают дорожный транспорт, самолеты представляют собой уникальную проблему. Им требуется значительная мощность для взлета и посадки, а также постоянная энергия во время полета.
Важно Путешествие в космосе со скоростью света: поможет двигатель со смертельным компонентом
Традиционные батареи с трудом справляются с этими двойными требованиями, как отмечает Янгмин Ко, постдокторский исследователь из Лаборатории Беркли и автор исследования, который подчеркивает недостаточное понимание сложных реакций внутри компонентов батареи. Многовековые усилия биологов по расшифровке функциональности клеток превратились во всестороннее исследование, известное как "омика", которое изучает геном, белки и метаболиты внутри клеток.
Теперь исследователи применяют этот омический подход к аккумуляторным технологиям, сосредоточившись на взаимодействии внутри литий-ионных батарей, которые доминируют на рынке, но не способны поддерживать дальние авиаперевозки. Исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что основная проблема литиевых батарей кроется в катоде, а не в аноде.
Экспериментируя с составами электролитов, команда обнаружила, что некоторые соли могут создавать защитное антикоррозийное покрытие на катоде, повышая его производительность. Этот прорыв позволил им разработать новую батарею, которая сохраняет необходимое соотношение мощности и энергии для электрических полетов значительно дольше, чем существующие модели.
Бретт Хелмс, штатный ученый Лаборатории Беркли, подчеркнул важность этой работы для таких секторов, как авиация, которые отстают в усилиях по электрификации. Следующей целью команды является создание батареи емкостью 100 кВт-ч, способной питать электрический самолет вертикального взлета и посадки (eVTOL), испытательные полеты которого запланированы на 2025 г.
Для дальнейшего совершенствования батареи исследователи продолжат использовать омическую методологию, чтобы лучше понять и оптимизировать взаимодействие между различными компонентами батареи. Цель этих исследований — расширить границы технологии батарей и способствовать более глубокой декарбонизации тяжелых транспортных секторов.
Ранее Фокус рассказывал о том, как появляется молния. Электрический заряд, который за секунду раскалывает небо пополам и устремляется в землю, на самом деле является результатом сложных и интересных процессов, происходящих внутри облаков во время грозы.
Также Фокус писал о том, что ученые создали беспроводное подкожное зарядное устройство. Новая разработка позволит избежать опасных и сложных хирургических вмешательств, для повторной зарядки вживляемых медицинских устройств, потребляющих электричество.
