MIT araştırmacılarından "çığır açıcı" batarya hamlesi

Elektrikli araçlar daha az karbon salımına yol açsa da bataryaları çevreye zarar vermeye devam ediyor (Reuetrs)
Elektrikli araçlar daha az karbon salımına yol açsa da bataryaları çevreye zarar vermeye devam ediyor (Reuetrs)
TT

MIT araştırmacılarından "çığır açıcı" batarya hamlesi

Elektrikli araçlar daha az karbon salımına yol açsa da bataryaları çevreye zarar vermeye devam ediyor (Reuetrs)
Elektrikli araçlar daha az karbon salımına yol açsa da bataryaları çevreye zarar vermeye devam ediyor (Reuetrs)

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) araştırmacılar, yeni bir batarya malzemesi üretti. Bilim insanları bu sayede elektrikli araçlardan akıllı telefonlara pek çok cihazda kullanılan bataryaların hem daha ucuza üretilmesini hem de daha fazla enerji depolamasını sağlayacağını umuyor. 

Bilim insanları son yıllarda, "düzensiz kaya tuzu" denen ve lityum iyon bataryaların depolama kapasitesini artıran bir malzeme üzerine çalışıyor. 

MIT ekibi bunu gerçekleştirmek için kısmen düzensiz kaya tuzuyla polianyonları birleştirerek bataryada kullanılacak yeni bir katot geliştirdi. Araştırmacılar bu sayede bataryanın kapasitesinin artmasının yanı sıra performansı düşmeden tekrar tekrar şarj edilebildiğini söylüyor.

Nature Energy adlı hakemli dergide 23 Ağustos'ta yayımlanan çalışmadaki en önemli adım, düzensiz kaya tuzlarıyla ilgili temel bir sorunu çözmesiydi. 

Bu malzemelerin kapasitesi diğer katot malzemelerine göre yüksek olsa da uzun vadede pek kararlı olmuyorlar. 

Yüksek voltaj altında malzemenin içindeki oksijen atomları oradan oraya hareket etmeye başlıyor ve bataryaya zarar verebiliyor.

Araştırmacılar bu sorunu çözmek için malzemeye fosfor ekleyerek oksijen atomları arasında yapıştırıcı görevi görmesini sağladı. Atomların hareketliliğinin azalması da bataryaya uzun süre zarar görmeden kullanılma imkanı verdi. 

Çalışmaya liderlik eden Ju Li, asıl buluşun ekip arkadaşı Yimeng Huang'ın doğru miktarda fosfor eklemesi olduğunu söylüyor. 

Bilim insanları bu malzemenin büyük ölçüde manganezden oluşmasının en önemli özellikleri arasında yer aldığını da ekliyor. Yaygın ve ucuz bir element olan manganez özellikle ekonomik açıdan faydalı olabilir. 

Li, "Manganez nikelden en az 5 kat, kobalttansa yaklaşık 30 kat daha ucuz" diyerek ekliyor: 

Manganez aynı zamanda daha yüksek enerji yoğunluklarına ulaşmanın anahtarlarından biri. Bu nedenle bu maddenin dünyada çok daha fazla olması muazzam bir avantaj.

Keşif umut verici olsa da malzemenin geniş çapta kullanılması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. Araştırma ekibi halihazırda, malzemeyi daha büyük miktarlarda üretmenin ve performansını artırmanın yolları üzerinde çalışıyor.

Bilim insanları, MIT'nin bataryada "çığır açıcı" bir adıma işaret ettiğini belirttiği yeni malzemenin, elektrikli araçlar ve geniş çaplı enerji depolama sistemlerinde kullanılmasını umuyor. 

Independent Türkçe, Knowridge Science Report, MIT News, Nature Energy



NASA teleskobu, evrenin karanlık çağlarını sona erdiren galaksiyi keşfetti

JADES GS-z13-1 galaksisi (kırmızı nokta), evrenin kritik süreçlerinden birinin sanılandan daha önce başladığına işaret ediyor (NASA/ESA/CSA)
JADES GS-z13-1 galaksisi (kırmızı nokta), evrenin kritik süreçlerinden birinin sanılandan daha önce başladığına işaret ediyor (NASA/ESA/CSA)
TT

NASA teleskobu, evrenin karanlık çağlarını sona erdiren galaksiyi keşfetti

JADES GS-z13-1 galaksisi (kırmızı nokta), evrenin kritik süreçlerinden birinin sanılandan daha önce başladığına işaret ediyor (NASA/ESA/CSA)
JADES GS-z13-1 galaksisi (kırmızı nokta), evrenin kritik süreçlerinden birinin sanılandan daha önce başladığına işaret ediyor (NASA/ESA/CSA)

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin en eski galaksilerinden birinden beklenmedik bir ışık yakaladı. Bilim insanları evrenin karanlık çağının sanılandan daha erken sona ermiş olabileceğini söylüyor.

Standart modele göre 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama'nın ardından evren muazzam bir hızda genişledi ve sonra soğumaya başladı. Karanlık çağlar diye bilinen yüzlerce milyon yıllık bir dönem boyunca evren, çok yoğun bir hidrojen sisiyle kaplıydı.

Ancak daha sonra ilk yıldızların, galaksilerin ve kara deliklerin oluşmasıyla ortaya çıkan ultraviyole ışınlar, nötr haldeki hidrojeni iyonize etmeye başladı ve "kozmik şafak" denen olayla evrenin "ışıkları yandı". 

Yeniden İyonlaşma Çağı diye bilinen bu dönemin, Büyük Patlama'dan yaklaşık 1 milyar yıl sonra sona erdiği düşünülüyor. Ancak JWST'nin son gözlemleri daha erken bir tarihe işaret ediyor.

NASA öncülüğünde geliştirilen teleskobu kullanan bilim insanları, Büyük Patlama'dan yaklaşık 330 milyon yıl sonraki döneme ait bir galaksi tespit etti. Evren genişledikçe, uzaktaki cisimlerden gelen ışık, spektrumun kırmızı ucuna doğru kayıyor. Kırmızıya kayma ya da Doppler etkisi denen bu olgu sayesinde ışığın ne kadar uzaktan geldiği anlaşılıyor.

Uluslararası araştırma ekibi, JADES-GS-z13-1 isimli galaksiden gelen ışığı incelerken şaşırtıcı bir şeyle de karşılaştı: ultraviyole ışıkta saptanan Lyman-alfa emisyonu adlı parlak dalga boyu.

Bulguları hakemli dergi Nature'da dün (26 Mart) yayımlanan çalışmaya göre bu ışıma, iyonlaşma sürecine işaret ediyor ve bilim insanlarının bu dönemden beklediğinden çok daha parlak. Bilim insanları, hidrojen gazını iyonize edecek kadar yıldız oluşmadan bu ışığın Dünya'ya ulaşmaması gerektiğini söylüyor.

Arizona Üniversitesi'nden Kevin Hainline ortak yazarı olduğu çalışma hakkında "Evrenin nasıl geliştiğine dair anlayışımızı göz önüne alınca, gerçekten böyle bir galaksi bulmamalıydık" diye açıklıyor: 

Erken evreni, güçlü fenerleri bile bulmayı son derece zorlaştıracak kalın bir sisle örtülü olarak düşünebiliriz ancak burada bu galaksiden gelen ışık demetinin perdeyi deldiğini görüyoruz. Bu büyüleyici emisyon çizgisi, evrenin nasıl ve ne zaman yeniden iyonlaştığına dair muazzam çıkarımlara sahip.

Ekip, galaksiden gelen bu emisyonun kaynağını henüz bilmiyor. Ancak galaksi çekirdeğindeki yıldız oluşum sürecinden veya yıldızları parçalayan süper kütleli bir kara delikten kaynaklanabileceğini söylüyorlar. 

Evrenin ilk dönemlerine ışık tutan JWST, JADES-GS-z13-1'den eski başka galaksiler de keşfetmişti. Ancak bunlarda yeniden iyonlaşmaya dair izlere rastlanmamıştı. 

Daha sonra yapılacak gözlemler, evrenin karanlık çağlarının ne zaman bittiğine dair daha net bir fikir sunabilir.

Kopenhag Üniversitesi'nden çalışmaya liderlik eden Joris Witstok son bulgular hakkında "Mevcut tüm kanıtlar yeniden iyonlaşmanın oldukça 'geç' ve ani bir şekilde gerçekleştiğine işaret ediyor" diyor:

Büyük Patlama'dan 300 milyon yıl sonra başlamış olabileceğine dair kanıtımız, modellerimizi değiştirmemiz gerekebileceği anlamına geliyor.

Independent Türkçe, NASA, Reuters, ABC, Nature