باختصار
اكتشف علماء من جامعة دريكسيل أن مادة «مكسين» الخارقة هي موصل فائق، ما يسمح لها بشحن البطاريات في ثوان وهي إحدى عدة مواد مستقبلية رائعة.

تعرف على «مكسين»

طور باحثون في جامعة دريكسيل مادة نانوية تسمى «مكسين،» وقال يوري جوجوتسي البروفسور في الجامعة لـ دريكسل ناو أنها «ستتيح لنا شحن بطاريات السيارات والحواسب والهواتف النقالة بمعدل أعلى بكثير- ربما ثوان أو دقائق بدلًا من ساعات.»

تعمل البطاريات بتخزين الشحنات في منافذ تسمى «مواقع الأكسدة النشطة» ويتعلق مستوى شحن بطارية الجهاز بعدد تلك هذه المنافذ مباشرة. وتتضمن معظم البطاريات عدد قليل نسبيًا من تلك المنافذ غير الموصّلة، إلا أن مكسين مادة عالية التوصيل لشحن البطارية لأنها تحسن تدفق الإلكترودات، وتوفّر العديد من المسارات لهذه المنافذ أكثر مما يتوفر في البطاريات المستخدمة حاليًا،

وأوضحت ماريا لوكاتسكايا الباحثة في فريق دريسكل ناو أن بنية القطب المثالي تساعد على انتقال الشحنات إلى المنافذ عبر مسارات متعددة عالية السرعة – كالطرق السريعة - بدلًا من أن تسلك طريقًا واحدًا، ويحقق تصميم القطب النافذ المكروي هذا الهدف ما يسمح بشحن سريع خلال عدة ثوان أو أقل.

يكسب التركيب الثنائي لمادة مكسين هذه الخصائص المثالية لتكوين البطارية، حيث تجمع بين الهيدروجين الهلامي ومكونات المعادن المؤكسدة، ما يسمح لها أن تكون كثيفة إلى درجة كافية للحماية من الإشعاع والمياه، ولكن الأهم من ذلك تزويدها بالخصائص المثالية للبطارية.

مواد المستقبل

على الرغم من أن مكسين لن تكون متاحة تجاريًا ولن تدمج بالتقنية الحالية قبل ثلاثة أعوام، لكنها قادرة على إبطاء تطوير تقنيات الشحن الحالية كونها تتخطى الفعالية القليلة لهذه التقنيات وحاجتها لوقت شحن طويل وإتلافها للأجهزة بالإضافة إلى عمر البطارية القصير نسبيًا.

وتعد مكسين أحد المواد الخارقة القادرة على تغيير طريقة إنشاء تقنيات بمستويات النانو، وقد يكون لها تطبيقات كبيرة على كل المستويات. وأحد أهم المواد المستقبلية الأخرى هو الجرافين، الذي له يبشر بعدد كبير من الاستخدامات ــ بدءًا من تحلية مياه البحر، وصناعة الحشرات الروبوتية الحشرات وحتى نقل التيار الكهربائي دون مقاومة.

وتوجد مواد أخرى أيضًا تمثل مرشحًا قويًا لدفعنا باتجاه المستقبل، لكن من أغربها «بوربون دي 1» الكاذب، والذي صنّعه باحث في جامعة رايس، ويمكن لهذه المادة تكوين سلسلة أشباه موصلات احادية البعد، أو شريط ثنائي الأبعاد متين ومقاوم للتشوه، أو كليهما في وقت واحد إذا قمنا بشده.

نعيش الآن في عصر ازدادت فيه القدرة العلمية للتلاعب بالمادة أكثر من أي وقت مضى، وصناعة مواد كنا نظنها سابقًا جزءًا من الخيال العلمي فقط، مثل شحن الهاتف النقال لحظيًا أو تطوير البعوض القابل للبرمجة، ويبدو أن مواد المستقبل ممتعة جدًا.