Penyelidik yang diketuai oleh The University of Texas di Austin telah menemui sebab bateri dalam fon telinga wayarles tidak tahan lama seperti dahulu. Menggunakan teknologi pengimejan termaju, mereka mengenal pasti faktor yang menyebabkan kemerosotan bateri dari semasa ke semasa.
Pernahkah anda perasan hayat bateri fon telinga wayarles anda berkurangan jauh lebih cepat berbanding semasa anda mula-mula membelinya? Satu kajian baru yang dijalankan oleh pasukan penyelidikan antarabangsa yang diketuai oleh Yijin Liu dari The University of Texas di Austin, dan diterbitkan dalam Bahan Lanjutan, telah menjelaskan isu biasa ini. Para penyelidik menggunakan teknologi pengimejan termaju, seperti x-ray dan inframerah, untuk merungkai sebab bateri dalam peranti padat seperti fon telinga tanpa wayar merosot dari semasa ke semasa.
“Ini bermula dengan fon kepala peribadi saya; Saya hanya memakai yang betul, dan saya mendapati bahawa selepas dua tahun, fon telinga kiri mempunyai hayat bateri yang lebih lama,” kata Liu, seorang profesor bersekutu di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal Cockrell School of Engineering, dalam satu Siaran akhbar. "Jadi, kami memutuskan untuk menelitinya dan melihat apa yang boleh kami temui."
Melalui penyiasatan mereka, pasukan mendapati bahawa berbilang komponen dalam alat kecil ini, termasuk antena Bluetooth, mikrofon dan litar, mewujudkan persekitaran mikro yang mencabar yang menjejaskan jangka hayat bateri.
Salah satu penemuan utama ialah kecerunan suhu - suhu berbeza di bahagian atas dan bawah bateri - yang menyumbang kepada kemerosotannya.
Selain itu, pendedahan kepada keadaan dunia sebenar, seperti suhu yang berbeza-beza dan kualiti udara yang berbeza, juga memainkan peranan penting. Walaupun bateri direka untuk menahan persekitaran yang keras, perubahan yang kerap memberikan cabaran yang unik, kata para penyelidik.
"Menggunakan peranti secara berbeza mengubah cara bateri berkelakuan dan berfungsi," tambah pengarang pertama Guannan Qian, seorang penyelidik pasca doktoral di makmal Liu. "Mereka boleh terdedah kepada suhu yang berbeza. Seseorang mempunyai tabiat mengecas yang berbeza daripada yang lain. Dan setiap pemilik kenderaan elektrik mempunyai gaya pemanduan mereka sendiri. Ini semua penting.”
Untuk kajian menyeluruh ini, pasukan Liu bekerjasama rapat dengan Kumpulan Penyelidikan Kebakaran UT, diketuai oleh jurutera mekanikal Ofodike Ezekoye, menggunakan teknologi pengimejan inframerah untuk menambah analisis sinar-x mereka.
Untuk memperdalam pemahaman mereka, mereka meminta bantuan daripada kemudahan synchrotron bertaraf dunia. Kolaborator termasuk pasukan dari Sumber Cahaya Sinaran Stanford Synchrotron Makmal Kebangsaan SLAC, Sumber Cahaya Sinkronron Nasional Brookhaven Makmal II, Sumber Foton Termaju Argonne National Laboratory dan Kemudahan Sinaran Sinkronron Eropah (ESRF) di Perancis.
"Kebanyakan masa, di dalam makmal, kami melihat sama ada keadaan murni dan stabil atau ekstrem," kata Xiaojing Huang, seorang ahli fizik di Makmal Kebangsaan Brookhaven, dalam siaran berita. "Apabila kita menemui dan membangunkan jenis bateri baharu, kita mesti memahami perbezaan antara keadaan makmal dan ketidakpastian dunia sebenar dan bertindak balas dengan sewajarnya. Pengimejan sinar-X boleh menawarkan pandangan berharga untuk ini."
Penyelidikan ini menerangkan kerumitan kemerosotan bateri dalam peranti dunia sebenar dan menekankan keperluan untuk mempertimbangkan gelagat pengguna, faktor persekitaran dan interaksi peranti dalam reka bentuk teknologi bateri masa hadapan. Pasukan Liu berhasrat untuk terus meneroka prestasi bateri dalam keadaan dunia sebenar, memperluaskan usaha mereka kepada bateri yang lebih besar yang menjana kuasa telefon, komputer riba dan kenderaan elektrik.