ไม่ต้องกลัวแบตระเบิด! เมื่อทำแบตเตอรี่ด้วยเส้นใยเคฟลาร์กันกระสุน
สิ่งหนึ่งที่ผู้ใช้หลายๆ คนกังวลเรื่องความปลอดภัยของการใช้สมาร์ทโฟน นั้นก็คือเรื่องของ “แบตเตอรี่” ทุกๆ ครั้งที่เครื่องร้อน ทุกๆ ครั้งที่แบตเตอรี่ของเราเริ่มบวมผิดรูปทรง นั้นหมายถึงความกังวลในอันตราย จากข่าวอันมากมายที่ได้ยินมา ว่า แบตเตอรี่ระเบิด
ด้วยโครงสร้างการผลิตของตัวแบตเตอรี่ในปัจจุปัน ที่ในที่สุดแล้วเมื่อวันเวลาผ่านไป มันจะเริ่มเสื่อมคุณภาพและเริ่มเป็นอันตรายจากตัวมันเองแก่ผู้ที่ใช้งานเป็นอุปกรณ์ใกล้ตัว สุดท้ายกับผลร้ายต่างๆ นานาที่จะเกิดขึ้นในไม่ช้า (และบางเครื่องก็เร็ว)
แต่ศาสตราจารย์ Nicholas Kotov จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน Siu On Tung นักศึกษาปริญญาเอก อาจจะเกิดไอเดียที่ยอดเยี่ยมสำหรับวิธีการแก้ปัญหาดังกล่าว โดยการใช้เคฟลาร์นาโนไฟเบอร์กันกระสุน มาผลิตเป็นวัสดุหลักของตัวแบตเตอรี่ ซึ่งอาจจะส่งผลให้มันไม่สามารถเกิดระเบิดขึ้นได้เองอีกเลย
ด้วยคุณสมบัติของตัววัสดุที่สามารถหยุดกระสุนได้นั้น ทำให้มันตอบโจทย์ในเรื่องของการเจาะทะลวง และไม่อาจจะติดไฟจากความร้อนของตัวแบตเตอรี่นั้นเอง
ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน มีการวางโครงสร้างของแต่ละชั้นฉนวนเพื่อกั้นขั้วไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อนและแม่นยำ เพื่อป้องกันวงจรของลิเธียมไอออนจะกระโดดข้ามไปหากันระหว่างขั้วไฟฟ้าโดยจะมีเยื่อหุ้มฉนวนกั้นอยู่ในระหว่างขั้วแต่อันเอาไว้ แต่เมื่อวันเวลาผ่านไป อะตอมของลิเธียมก็จะสามารถเริ่มจัดตัวเองลงแทรกลงไปในตัวโครงสร้างของวงจร เป็นอาการที่เรียกกันว่า dendrites มันจะเริ่มสะสมตัวมันเองจนในที่สุดมันก็สามารถโผล่ผ่านเยื่อหุ้มฉนวนและทำการลัดวงจรกับขั้วไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง ก่อให้เกิดการสะสมความร้อน จนเกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิดในที่สุด
และนี่คือจุดที่เคฟลาร์จะเข้ามาช่วยครับ นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ได้มีแนวคิดนำชั้นสกัด จาก เคฟล่าร์ nanofibers เพื่อสร้างแผ่นฉนวนที่บางมากๆ ที่เมื่อเราได้สังเกตผ่านกล้องจุลทรรศน์บนวัสดุใหม่นี้ รูของเนื้อวัสดุมันมีขนาดเล็กเกินจนไม่อนุญาตให้อะไรแทรกตัวผ่านไปติดต่อกับขั้วไฟฟ้าอื่นๆ ได้ ในขณะเดียวกันตัวลิเธียมไอออนก็ยังคงเดินทางไปตามต่้องการได้อย่างปกติ
เคฟลาร์ยังเป็นฉนวนไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติทนความร้อนสูงได้อย่างน่าสนใจ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการนำมาใช้ในงานผลิตแบตเตอรี่ ซึ่งมักจะเป็นชิ้นส่วนที่ทำให้เกิดความร้อนขึ้นได้ นอกจากนี้วัสดุฉนวนตัวใหม่ที่พัฒนาขึ้นมาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน มีความบางมากจริง แล้วมันจะช่วยให้ขั้วไฟฟ้าสามารถส่งพลังงานออกมาได้มากกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ในขนาดเท่าๆ กัน
ทั้งหมดเป็นความหวังของเทคโนโลยีการผลิตก้อนพลังงานที่เราอาจจะได้เห็นของจริงกันภายในปี 2016 ต่อยอดในเรื่องของความปลอดภัยในการใช้งานอุปกรณ์พกพา และความเชื่อมั่นในคุณภาพสินค้าที่พัฒนาทั้งเรื่องประสิทธิภาพและคุณภาพในการผลิตครับ
