থ্রিডি প্রিন্টারের মাধ্যমে ৭ গুণ ধারণক্ষমতার ব্যাটারি উদ্ভাবন

কেন উচ্চ ক্ষমতার ব্যাটারি প্রয়োজন

এআই ডেটা সেন্টারের অন্যতম বড় অসুবিধা হল বিপুল বিদ্যুৎ খরচ। এমনকি যুক্তরাষ্ট্রের সরকারকেও এ নিয়ে ভাবতে হচ্ছে। অবস্থা এমন যে, নিজস্ব ডেটা সেন্টারে বিদ্যুৎ জোগান দিতে, পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রই কিনে নিতে হয়েছে সোশ্যাল মিডিয়া জায়ান্ট মেটাকে। এ অবস্থায়, প্রাকৃতিক উৎস থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং তা ধরে রাখার জন্য পরবর্তী প্রজন্মের ব্যাটারি তৈরির প্রয়োজনীয়তা ব্যাপকভাবে বেড়ে গেছে। এ নিয়ে অনেক দেশেই চলছে গবেষণা।

 যে বৈদ্যুতিক গাড়ি মাত্র ৯ মিনিটেই ফুল চার্জ হয়

৭ গুণ বেশি চার্জ ধরে রাখতে পারে নতুন ইলেকট্রোড

উইন্ড টারবাইন ও সোলারের বিদ্যুৎ সঞ্চয়ের জন্য এমন ডিভাইসের প্রয়োজন, যা দ্রুত শক্তি সরবরাহ করতে পারে, দ্রুত রিচার্জ হতে পারে এবং কম খরচে কয়েক দশক চলতে পারে। যুক্তরাষ্ট্রের অন্যতম শীর্ষ প্রতিষ্ঠান ক্যালিফোর্নিয়া ইউনিভার্সিটি তাদের গবেষণায় এমনই ব্যাটারি তৈরির প্রযুক্তি উন্মোচন করেছে। গবেষক দলটি একটি জিঙ্ক-আয়ন হাইব্রিড ব্যাটারি বানিয়েছে, যেখানে ইলেকট্রোডগুলো থ্রিডি প্রিন্টারের সাহায্যে তৈরি। এটি একই ধরনের হাইব্রিড ব্যাটারির চেয়ে ৭ গুণের বেশি চার্জ ধরে রাখতে পারে। এখানে আরেকটি ব্যাপার ভালো। বর্তমান বাজারে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির রাজত্ব চলছে। জিঙ্ক-ভিত্তিক ব্যাটারি সফল হলে তা আরও সস্তা হবে বলে ধারণা বাজার বিশ্লেষকদের। কারণ জিঙ্ক শতগুণ বেশি সহজলভ্য এবং রিসাইকেলও খুব সহজ।

পুরো গবেষণাপত্রটি প্রকাশিত হয়েছে স্মল জার্নালে। গবেষকরা শক্তি সঞ্চয়ের জন্য এমন একটি সেল ডিজাইন করেছেন, যা ল্যাবে বিভিন্ন ডিভাইসের কার্যকারিতা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত প্রচলিত পদ্ধতির চেয়ে উন্নত।

 মনের কথা আগেই জানতে পারবে মেটার এআই

একটি ছোট টার্মিনাল থেকেই প্রচুর চার্জ বের হয়

গবেষণায় ব্যবহৃত ডিভাইসটি একটি হাইব্রিড প্রযুক্তি। এর একটি প্রান্ত প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শক্তি-সঞ্চয়কারী অংশের মতো কাজ করে। অন্য প্রান্তে সুপারক্যাপাসিটরের মতো একটি কার্বন ইলেকট্রোড ব্যবহৃত হয়। এতে করে, সেলটি অনেক কম শক্তি ধারণ করলেও ডিসচার্জ ও চার্জ হয় খুবই দ্রুত এবং এটি কয়েক দশক পর্যন্ত স্থায়ী হবে বলেই ধারণা করা হচ্ছে।

ক্যালিফোর্নিয়া ইউনিভার্সিটির গবেষকরা কম শক্তি ধারণের সমাধানও করেছেন। শক্তি ধরে রাখার ক্ষেত্রে সুপারক্যাপাসিটরের সীমাবদ্ধতা আছে। এটি শুধু ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠেই শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। গবেষকরা তাদের কার্বন ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বাড়িয়ে এবং একে ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড দিয়ে পূর্ণ করে, প্রচুর শক্তি সঞ্চয়ের ব্যবস্থা করেছেন।

 পৃথিবীর বড় ক্ষতি করছে পুড়ে যাওয়া স্যাটেলাইট

থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহার

তাদের ডিজাইন করা ইলেকট্রোডটি মৌচাক বা স্পঞ্জের মতো দেখতে। পুরোটা জুড়ে খুব ছোট ছোট গর্ত। এটি থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের একটি কৌশল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে। এতে তরল রেজিন ব্যবহার করা হয় যা অতিবেগুনি লেজার রশ্মির সংস্পর্শে এলে শক্ত হয়ে যায়। গবেষকরা ইলেকট্রোডটিকে একটি গরম ও গ্যাসীয়করণ প্রক্রিয়ার মধ্যে দিয়ে নিয়ে যান। ফলে কেবল খোলা ছিদ্রযুক্ত পরিবাহী কার্বন অবশিষ্ট থাকে। এরপর রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় কাঠামোটিতে ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড ঢোকানো হয়। এই প্রক্রিয়ায় ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠতল বহুগুণে বাড়ানো গেছে। এক গ্রাম উপাদানের পৃষ্ঠতলকে যদি কাগজের মতো চ্যাপ্টা করা যায়, তাহলে সেটি ১০টি টেনিস কোর্টের সমান হবে অর্থাৎ একটি ফুটবল মাঠের দেড় গুণ। অন্যান্য ক্যাপাসিটরের তুলনায় সাত গুণেরও বেশি চার্জ সঞ্চয় করার পাশাপাশি, দলটির ডিভাইসটি ১,৫০০ বার ডিসচার্জ ও রিচার্জ করার পরেও সেই ক্ষমতার ৮২% ধরে রাখতে সক্ষম।