Baterai modern menggerakkan segala sesuatu. Mulai dari ponsel hingga mobil. Tapi keberadaan baterai modern masih jauh dari sempurna, mudah terbakar.
Baterai modern dinilai berkinerja buruk dalam cuaca dingin. Siklus hidup baterai modern juga relatif singkat serta masih banyak permasalahan lainnya. Saat ini para periset telah menggambarkan sebuah jenis material baru untuk baterai yang mampu menjawab persoalan baterai tersebut.
Para periset dariHouston University, AS, berhasil menemukan sebuah bahan baru yang terbukti anoda efektif untuk baterai asam dan basa, termasuk Metal-ion Batteries. Bahan baru yang muncul ini menawarkan kampanye sebuah baterai tahan lama, aman, dan mampu bekerja di berbagai suhu.
Saat ini para periset University of Houston menggambarkan golongan materi baru yang membahas banyak kekhawatiran pada Nature Materials.
Para periset, yang dipimpin oleh Yan Yao, profesor di bidangteknik kelistrikan dan komputer di UH melaporkan penggunaan quinones atau kuinon. Yakni sebuah bahan yang murah dan mudah didaur ulang untuk menciptakan komposit anoda yang stabil untuk Re-chargeable Battery.
Kuinon merupakan golongan senyawa organik yang diturunkan. Senyawa aromatik seperti benzena atau nafatalena. Golongan kuinon meliputi beberapa senyawa heterosiklik.
"Bahan baru ini murah dan stabil secara kimiawi di lingkungan yang sangat korosif," kata Yao, yang jugapeneliti utama di Texas Center for Superconductivity diUH. "Bahan ini juga dapat digunakan untuk membuat "pengganti " untuk anoda bateraiyang ada saat ini, yang memungkinkan material baru digunakan tanpa mengubah jalur manufaktur baterai yang ada," tambah Yao.
Para peneliti memperkirakan material baru ini dapat sampai ke pasaran lebih cepat. Yao dan rekan penelitinya Yanliang Liang memulai riset mereka pada2013 lalu, setelah mendapatkan dana penelitian 1 juta dolar AS dari DepartemenEnergy's Advanced Research Project Agency -- Energy (ARPA-E), sebuah program untuk mengembangkan teknologi baterai baru.
Peneliti lain yang terlibat dalam proyek ini termasuk Yan Jing, Saman Gheytani dan Kuan-Yi Lee, semua dari UH,serta Ping Liu dariUniversity of California-San Diego, dan Antonio Faccheti dari Northwestern University.
Penyimpan energi merupakankunci untuk adopsi mobil listrik, angin, dan tenaga surya yang lebih luas, bersamaan dengan teknologi energi bersih lainnya. Namun pengembangan sistem penyimpanan baterai, yang akan mampu menyimpan energi hingga dibutuhkan dan kemudian diisi ulangi, terhambat oleh sejumlah kekurangan dari baterai itu sendiri.
Termasuk juga permintaan lain dari kebutuhan baterai yangramah lingkungan, aman, murah, dan awet.Menurut para peneliti baterai isi ulangyang mengandung elektrolit berbasis air murah dan tidak mudah terbakar secara intrinsik aman. Dan hal ini juga memberikan keunggulan ketahanan dan biaya dibandingkan baterai lithium-ion yang bersaing yang menggunakan elektrolit organik yang mudah menguap dan bertanggung jawab atasbencana ledakan baru-baru ini.
Tapi baterai isi ulang yang canggih memiliki umur yang pendek, membuat mereka tidak cocok untuk beberapa penggunaan dan terkesaan tidak praktis karena harussering diganti.
Mereka bekerja dengan quinones, bahan organik berlimpah-limpah yang menurut Yan harganya hanya 2 dolar AS per kilogram, tapi menunjukkan manfaat materi dalam tiga formulasi.
"Formulasi yang berbeda menawarkan bukti bahwa material tersebut adalah anoda yang efektif untuk baterai asam dan baterai alkali, seperti yang digunakan di dalam mobil, serta baterai ion logamyang muncul," kata Liang. Itu berarti anoda berbasis quinones akan bekerja terlepas dari teknologi mana yang mendominasi di masa depan.
"Bahan baru ini juga memungkinkan baterai bekerja di kisaran suhu", kata Liang. tidak seperti beberapa bateraikonvensional, yang terkenal buruk dalam cuaca dingin.
Yao mengatakan konsumen dengan cepat akan melihat satu perbedaan penting dalam perubahan teknologi baterai yang ada saat ini. "Salah satu baterai ini, seperti baterai mobil, bisa bertahan 10 tahun," katanya.
Selain memperlambat kemunduran baterai untuk kendaraan dan baterai penyimpan listrik stasioner, hal itu juga akan membuat pembuangan baterai lebih mudah karena bahannya tidak mengandung logam berat.
Para peneliti telah mengajukan tiga paten untuk teknologinya dan berharap dapat menemukan mitra untuk mengomersilkan teknologinya. nik/berbagai sumber/E-6
Sensor Berbasis Ponsel Pendeteksi Polusi
Ketika sampai pada pengujian kanker, pencemaran lingkungan dan kontaminan makanan, sensor tradisional mungkin dapat membantu.Tantangannya, sensor tradisional ini seringkali sangat besar, mahal, tidak intuitif, dan rumit.
Kini, sebuah tim penelitian melaporkan detektor berbasis tekanan portabel yang digabungkan dengan perangkat lunak smartphone dapat memberikan alternatif yang lebih sederhana. Perangkat ini juga terjangkau namun tetap memiliki tingkat kepekaan yang tinggi.
Tim peneliti ini melaporkan perangkat sensor mereka dalamACS sensors. Sensor ini merupakandetektor berbasis tekanan portabel yang digabungkan dengan perangkat lunak smartphone. Perangkat ini dapat memberikan alternatif yang lebih sederhana dan terjangkau dengan sensitifitas yang tinggi.
Sensor penyakit dan kontaminasi saat ini membutuhkan peralatan pembacaan yang mahal atau personil yang terlatih untuk membaca dan mengoperasionalkannya.
Yuehe Lin, Yong Tang dan rekannya mengusulkan sebuah sistem deteksi baru berdasarkan perubahan tekanan. Misalnya, bila ada biomarker penyakit, ini menyebabkan reaksi berantai pada perangkat yang menghasilkan oksigen yang dilepaskan dan bangunan tekanan.
Perubahan tekanan diukur dengan barometer portabel, dan perangkat lunak smartphone memberikan pembacaan hasil yang mudah.
Untuk menunjukkan fleksibilitas sensor tekanan, tim menguji berbagai aplikasi. Prototipe sensor ini dapat mendeteksi antigen karsinoembrionik. Kehadiran protein pada tingkat tinggi pada pasien kanker usus atau dubur.
Ractopamine, yang merupakan aditif pakan ternak yang dilarang di banyak negara. Dan trombin, penanda penyakit kardiovaskular. Selain itu, sensor merkuri-ion dikembangkan untuk pemantauan pencemaran lingkungan.
Periset mengatakan bahwa karena hasilnya segera tersedia dengan smartphone, metode ini dapat memungkinkan pemantauan polusi lingkungan secara real time, wabah penyakit dan keamanan pangan. nik/berbagai sumber/E-6
