多數(shù)智慧型手機(jī)的電池隨著不斷充電、放電，電容量會不斷降低。美國加州大學(xué)一位亞裔女博士生研發(fā)出一種新技術(shù)，讓電池能夠充電20萬次也不會電量衰減。

2016年，加州大學(xué)爾灣分校的研究人員發(fā)明了一種可重復(fù)充電數(shù)十萬次的電池，使我們距離“永遠(yuǎn)不需換電池”的境界更近了一步。這項突破性的研究有望使將來的汽車、電腦、手機(jī)或其它電器的電池壽命大大延長。

研究負(fù)責(zé)人是時為越南裔博士生的賽伊（MyaLeThai），研究結(jié)果發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會（AmericanChemicalSociety）“能源研究快報”（EnergyLetters）。

“不老”電池的關(guān)鍵技術(shù)

科學(xué)家長期以來一直試圖在電池中使用納米線，此線材比人類頭發(fā)細(xì)數(shù)千倍、具有高導(dǎo)電性。然而，這些納米線非常脆弱，且不太能反復(fù)放電、充電。在一般的鋰電池中，這些納米線容易膨脹、碎裂。

賽伊等研究人員用金質(zhì)納米線材包覆電池的二氧化錳外殼，并將之放入由樹脂玻璃狀凝膠制成的電解質(zhì)中，以此解決納米線材易壞的問題。她在三個月內(nèi)進(jìn)行電極測試達(dá)200,000次，結(jié)果不但沒有任何納米線斷裂，電容量也沒有任何損失。

未來筆電、手機(jī)的電池有望使用超過400年。（pixabay）

加州大學(xué)化學(xué)系主任彭納（ReginaldPenner）表示，這項夸張具有里程碑的意義，因為這種電池通常最多會在5,000、6,000或7,000次循環(huán)后就壞掉了。若是筆電、智慧型手機(jī)的電池，經(jīng)過幾百次的充電后，即會出現(xiàn)電量下滑的狀況。而米阿等人發(fā)明的這種電池，可以供筆電、智慧型手機(jī)使用400年。

賽伊表示：“此研究顯示，基于納米線的電池電極可以有很長的壽命，我們未來可以讓這樣的電池應(yīng)用到現(xiàn)實中?！比欢S金是一種非常昂貴的材料?？茖W(xué)家們希望能找出一些可代替黃金的材料，以便將其投產(chǎn)。

納米技術(shù)的發(fā)展前景

隨著納米技術(shù)帶來令人驚嘆的成可能性，各國政府在納米科技的開發(fā)研究方面已經(jīng)花費(fèi)數(shù)十億美元。所謂“納米科技”，是指操控、制作、量測、模擬小于100納米的物質(zhì)技術(shù)，以產(chǎn)生“微尺度產(chǎn)品”。一般而言，物質(zhì)在納米尺寸下，會呈現(xiàn)與一般狀態(tài)下完全不同的化學(xué)、物理或生物特性，也產(chǎn)生許多新用途。

除了用于設(shè)計功能超強(qiáng)的微電腦、“永久電池”的潛力外，人們也開發(fā)出獨(dú)特的納米化合物，如用于靴子、衣物或車子的防水防污噴霧，無論是泥水、墨水還是酒，都絲毫不會粘附；此外，納米技術(shù)還有防臭、殺菌、包裝防腐等眾多用途。

制造防水材料是納米技術(shù)的一項重要用途。（pixabay）

雖然納米技術(shù)已經(jīng)獲得花樣繁多的應(yīng)用，但它的發(fā)展?jié)摿λ坪跞詿o窮盡，科學(xué)家們已經(jīng)在探索其醫(yī)學(xué)和電子用途，或給醫(yī)學(xué)和能源領(lǐng)域帶來重大革新。

當(dāng)然，科學(xué)家也警告，納米技術(shù)也有相當(dāng)?shù)奈ｋU性，例如納米塑料顆粒會隨使用時間脫落，現(xiàn)有的廢水處理、過濾系統(tǒng)都無法處理這些脫落顆粒，從而造成環(huán)境污染。納米機(jī)器人有可能侵入人體。同時，許多細(xì)胞、動物試驗都發(fā)現(xiàn)了納米微粒的毒性，“納米毒理學(xué)”成了環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)研究的重要主題。眾多周知，不負(fù)責(zé)任的科技發(fā)展，可能會帶來嚴(yán)重后果。