Aktiiviset älypuhelinten käyttäjät jossain vaiheessa väistämättä joutuvat kytkettyinä pistorasiaan heidän laitteidensa latautuessa.
Nuo arvokkaat minuutit voivat tuntua tunneilta. Mutta jos israelilainen käynnistys hyödyttää viimeisintä läpimurtoa, kuluttajat voivat ladata ja siirtyä muutamassa sekunnissa.
Nanoteknologiayrityksen StoreDotin kehittämä tekniikka esiteltiin äskettäin Microsoftin Think Next -symposiumissa Tel Avivissa. Uusi laite perustuu tiilen kokoiseen akkupakkaukseen, jonka mukaan yritys väittää siirtävän sähkövirrat nopeammin kuin tavalliset litiumparistot. Kun akku on kytketty ulkoiseen virtalähteeseen, kuten tässä videossa, esimerkiksi Samsung Galaxy S4 voi mennä melkein tyhjentyneestä kokonaan mehuksi 30 sekunnissa.
Ei ole mikään salaisuus, että litium-ioni-akkuteknologian suhteellisen asteittainen kehitys viime vuosikymmenien aikana on tehnyt vain vähän pysyäkseen uuden sukupolven "älykkäiden" tehoa käyttävien nälkäisten mobiililaitteiden yhteydessä, jotka sisältävät nyt pukeutuvia esineitä, kuten älykellot ja Google Glass. Toistaiseksi lupaavimpaan akun käyttöiän pidentämiseen on liittynyt kokeellisia parannuksia, jotka keräävät passiivisesti energiaa ympäröivästä ympäristöstä, kuten langaton lataus, kosketusnäytöt, joissa on sisäänrakennetut aurinkokennot, ja pietsosähköiset järjestelmät, jotka on suunniteltu absorboimaan kineettinen energia.
Mutta yhtiön viimeisin keksintö ei ole akku tavanomaisessa merkityksessä. Voit ajatella nanodot-paristoja vakiona korkean tiheyden energian varastointikennoina yhdistettynä elektrodien kanssa, jotka toimivat paljon kuin superkapitatorius.
Upotettu elektrodin kärkeen sekä elektrolyytin sisäpuolelle ovat "nanodotteja", 2 nanometrin pituisia kiteitä, joiden pituus on noin DNA-juostetta ja jotka on valmistettu siitä, mitä Myersdorf kuvaa edullisiksi orgaanisiksi materiaaleiksi, jotka pystyvät pitämään varauksen.
Aminohapoista johdetut kiteet omaavat ominaisuuksia, jotka antavat niiden koota itsensä kvanttipisteiksi. Nanodotit myös lähettävät luonnollisesti punertavaa, vihertävää tai sinertävää hehkua punaisen valon läsnä ollessa, mikä tekee niistä ihanteellisen lähdemateriaalin OLED-näytöille, edullisemmille vaihtoehdoille LED-näytöille, hän sanoo.
Kun akku alkaa latautua, se tallentaa alkuperäisen sähkövirran kärjessä eikä suoraan litiumiin, menetelmä, joka sallii 10-kertaisen kapasiteetin perinteisten elektrodien kanssa.
Vaikka nanodot-akku ei vähennä laitteiden lataamisnopeutta, se tekee prosessista paljon vähemmän aikaa vievää ja paljon vaivaa. Harva tutkija on kulkenut tätä tietä osittain akkutekniikan luontaisten rajoitusten takia, mikä rajoittaa huolellisesti muun muassa solujen lataus- ja purkautumisnopeutta turvallisuussyistä.
Vaikka tuote on tällä hetkellä prototyyppi, toimitusjohtaja ja perustaja Doron Myersdorf sanoo, että "nanodot" -järjestelmä on kuluttajavalmis vuoteen 2016 mennessä.
"Olemme varmoja, että saamme sen markkinoille", hän sanoo. "Olemme jo osoittaneet, että konsepti toimii."
Huolimatta Myserdorfin läpimurrosta, tekniikan mukauttaminen kaupallisille markkinoille vaatii tutkijoita ratkaisemaan joukon ongelmia, Time Magazine -lehden toimittaja Jared Newman kirjoittaa muun muassa, että nanobatteri latautuu paljon nopeammin, mutta se ei kestä niin kauan tuolla latauksella:
Nykyisessä demossa StoreDotin akku on fyysisesti suurempi kuin Samsungin Galaxy S4: n sisällä, mutta sen kapasiteetti on pienempi. Joten vaikka se voi latautua paljon nopeammin, se ei kestä yhtä kauan latauksella. StoreDot kertoo työskentelevänsä kapasiteettikysymyksessä ja toivoo saavuttavansa tavoitteensa sovittaa perinteiset akut vuoden sisällä. Laturi on myös paljon suurempi - vaikka StoreDot sanoo pienentävän kokoa - ja se on noin kaksi kertaa kalliimpaa kuin normaali laturi. Lopuksi, itse puhelinta on muokattava niin, että siihen mahtuu korkea virta latauksen aikana ...
Akun kutistuminen ja samalla kapasiteetin parantaminen on haaste, jota Myersdorf pitää suurimmaksi osaksi melko "hallittavana", koska siihen sisältyy pääosin akun sisäisen kemian mukauttaminen, hän sanoo. Kun tutkijat ovat kehittäneet optimaalisen kaavan, hän väittää, nanodottiakut sallivat myös tuhansien eikä satojen lataussyklien lisäämättä irtotavaraa, vaikka ei olekaan selvää, kuinka kauan akku kestää eikä kuinka paljon se maksaa kuluttajille.
Toimivalla (vaikkakin karkealla) prototyypillä, 6 miljoonan dollarin rahoituksella ja suuren nimeämättömän älypuhelinvalmistajan tuella StoreDot näyttää ainakin olevan kauempana kuin useat muut tutkimushankkeet, joilla pyritään keksimään uudelleen varastointijärjestelmiä, jotka ovat yhä ylimääräisiä.
"Teemme yhteistyötä useiden suurten toimijoiden kanssa", Myersdorf sanoo.
