ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಹೊಸ ಯುಗ: ಲಿಗ್ನಿನ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್‌ನಿಂದ ತಯಾರಾದ ಮೃದು ಬ್ಯಾಟರಿ

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಸಾಧನಗಳ ಜೀವಾಳ. ಅವು ವಿದ್ಯುತ್‌ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತನ್ನೊಳಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಕೊಂಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಂದ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿಸುತ್ತವೆ. ಇವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವುಳ್ಳವಾಗಿರಬೇಕು, ದೀರ್ಘಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬರಬೇಕು, ಸುರಕ್ಷಿತವೂ ಆಗಿರಬೇಕು; ಜೊತೆಗೆ ಅಗ್ಗವಾಗಿರಬೇಕು.

ಇಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಇದುವರೆಗೂ ಘನರೂಪದಲ್ಲಿದ್ದು, ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡವು. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಆವಶ್ಯಕತೆ ಹತ್ತುಹಲವು ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿದೆ. ವಾಹನಗಳು, ಗೃಹಬಳಕೆ ಸಾಧನಗಳಂತಹವುಗಳು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಶ್ರವಣಸಾಧನಗಳು, ಸಾಫ್ಟ್‌ ರೋಬೋಟಿಕ್ಸ್‌, ಆರೋಗ್ಯನಿಯಂತ್ರಕ ಸೆನ್ಸಾರುಗಳು, ಇಯರ್‌ ಫೋನ್‌, ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ ವಾಚು – ಮೈಮೇಲೆ ಧರಿಸುವಂತಹ ಇಂತಹ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅವಶ್ಯವಾಗಿ ಬೇಕು.

ಮೈಮೇಲೆ ಧರಿಸಬಲ್ಲಂತಹ ಸಾಧನಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಮ್ಯವಾಗಿದ್ದು, ಮೃದು ಹಾಗೂ ಹಿಗ್ಗುವಂತವಾಗಿದ್ದರೆ ನಮ್ಮ ದೇಹಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡು ಸುಖಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಬಳಸಲು ಸುಲಭವೂ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕೆಂದೇ ಈಗ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ದ್ರವರೂಪದಲ್ಲಿ, ಅರ್ಥಾತ್‌ ಟೂತ್‌ ಪೇಸ್ಟಿನ ಹದದಲ್ಲಿರುವ ಅರೆದ್ರಾವಣದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆಯಂತೆ! ಇವು ಯಾವುದೇ ಆಕಾರವನ್ನೂ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಇಂತಹ ಎಲ್ಲ ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಳ್ಳ ನವೀನ ಮಾದರಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಂದನ್ನು ಸ್ವೀಡನ್ನಿನ ಲಿಂಕೋಪಿಂಗ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತಯಾರಿಸಿದ್ದಾರಂತೆ.

ಹೌದು, ಮೃದು ಹಾಗೂ ಹಿಗ್ಗಬಲ್ಲ (‘ಸ್ಟ್ರೆಚಬಲ್’) ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಎಂತಹ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿಯಾದರೂ, ಯಾವುದೇ ಆಕಾರದಲ್ಲಿಯಾದರೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಇಂತಹ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಈ ಹಿಂದೆಯೂ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ಆಗ ರಬ್ಬರುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿತ್ತು. ಜೊತೆಗೆ ಸುಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ಲೋಹಗಳಾಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಅಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳೊಳಗೆ ತುಂಬಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚೆಚ್ಚು ಬಳಸಬೇಕಿತ್ತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಧನ ಹಾಗೂ ಋಣತುದಿಗಳುಳ್ಳ ವಿದ್ಯುತ್‌ ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು. ಇವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೂ ಘನರೂಪದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದುದರಿಂದ ಅವು ಕಠಿಣವಾಗಿರುತ್ತಿದ್ದವು. ಎಲ್ಲ ರೀತಿಯ, ಅದರಲ್ಲೂ ಮೈಮೇಲೆ ಧರಿಸಬಲ್ಲಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಹೊಸ ರೂಪಕ್ಕೆ ತರಲು ಇವರು ಮಾಡಿದ ಉಪಾಯವೆಂದರೆ ಘನರೂಪದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿಬಿಡುವುದು. ದ್ರವವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರವಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇಕೆಂದ ರೂಪಕ್ಕೆ ತಂದು ಬೇಕೆಂದ ಸಾಧನಗಳೊಳಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು; ನಮ್ಮ ಮೈಮೇಲೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಧರಿಸಬಹುದು. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಜೀವಾಳವೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌.

ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡನ್ನೇ ದ್ರವವಾಗಿಸಿಬಿಟ್ಟರೆ ಹೇಗೆ? ಇದು ಸಂಶೋಧಕರಾದ ಐಮನ್‌ ರೆಹಮನುದ್ದೀನ್ ಮತ್ತು ಸಂಗಡಿಗರ ಉಪಾಯ! ಇದುವರೆಗೂ ಇಂತಹ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆದಿಲ್ಲ ಎಂದೇನಿಲ್ಲ. ದ್ರವರೂಪದ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಲೋಹವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ್ದರೂ ಇದು ಕೇವಲ ಧನವಿದ್ಯುತ್‌ ವಾಹಕ(‘ಆಯನೋಡ್‌’)ವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿತ್ತು. ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಧನ ಹಾಗೂ ಋಣತುದಿಗಳೆರಡೂ ಇರಬೇಕಾದ್ದು ಅತ್ಯವಶ್ಯ. ಜೊತೆಗೆ ಈ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ ಮತ್ತು ಡಿಸ್‌ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಬಿಡುತ್ತಿತ್ತು. ಅರ್ಥಾತ್‌ ಇದರ ಬಳಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ ಅನೇಕ ವೇಳೆ ಅಪರೂಪದ ಧಾತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮೃದು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ್ದುರೂ, ಅವುಗಳ ಲಭ್ಯತೆಯೂ ಕಡಿಮೆ; ಬೆಲೆಯೂ ಹೆಚ್ಚು. ಪರಿಸರದ ಮೇಲೂ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತಿದ್ದವು.

ಇದಕ್ಕೆಲ್ಲ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಸಂಶೋಧಕರಾದ ಐಮನ್‌ ರೆಹಮನುದ್ದೀನ್ ಮತ್ತು ಸಂಗಡಿಗರು ವಿಶೇಷ ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಂದನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಇವರು ಬಳಸಿರುವುದು ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಹರಿಯಗೊಡುವ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ ಅಥವಾ ಕಾಂಜುಗೇಟೆಡ್‌ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾಗದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಲಿಗ್ನಿನ್‌. ಇಲ್ಲಿ ಲಿಗ್ನಿನ್‌ ಋಣವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕವಾಗಿಯೂ (‘ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌’), ಕಾಂಜುಗೇಟೆಡ್‌ ಪಾಲಿಮರ್‌ ಧನವಿದ್ಯುತ್‌ ವಾಹಕವಾಗಿಯೂ (ಆಯನೋಡ್‌) ಕೆಲಸ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 500 ಬಾರಿ ರೀಚಾರ್ಜ್‌ ಮಾಡಿ ಡಿಸ್‌ಚಾರ್ಜ್‌ ಮಾಡಬಹುದಂತೆ!‌

ಮುಂದಿನ ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಮೊಬೈಲ್‌ ಫೋನ್‌, ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ ವಾಚ್‌, ಕಂಪ್ಯೂಟರುಗಳಲ್ಲದೇ, ಇನ್ಸುಲಿನ್‌ ಪಂಪು, ಪೇಸ್‌ ಮೇಕರ್ಸ್‌, ಶ್ರವಣಸಾಧನಗಳು, ಸಾಫ್ಟ್‌ ರೋಬೋಟಿಕ್ಸ್‌, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ದಿರಿಸುಗಳಂತಹ ಸುಮಾರು ಒಂದು ಲಕ್ಷ ಕೋಟಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ನೆಟ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆಯಂತೆ. ಈ ಎಲ್ಲ ಸಾಧನಗಳು ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಕಿರಿಕಿರಿಯಿಲ್ಲದೆ ಉಪಯೋಗಿಸುವಂತಾಗಬೇಕಾದರೆ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆಯಲ್ಲವೇ?

ಈ ದ್ರವರೂಪದ ಪಾಲಿಮರ್‌ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್‌ ಹಾಗೂ ಲಿಗ್ನಿನ್‌ ನಮ್ಮ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಸಿಗುವಂತಹವು. ಅಲ್ಲದೇ, ಕಾಗದದ ತಯಾರಿಕೆಯ ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಲಿಗ್ನಿನ್‌ ಅನ್ನು ತ್ಯಾಜ್ಯವಾಗಿ ಬಿಸಾಡದೆ ಮೌಲ್ಯವರ್ಧಿತ ವಸ್ತುವನ್ನಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾದೀತು. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮುಂದಿನ ಹೆಜ್ಜೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವೃದ್ದಿಸುವುದು. ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಸತು ಹಾಗೂ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ದ್ರವರೂಪಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಪರೀಕ್ಷೆ ಮಾಡಲಿದ್ದಾರಂತೆ, ಐಮನ್‌ ಮತ್ತು ಸಂಗಡಿಗರು.

ಭಾರಿ ಗಾತ್ರದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದಲ್ಲದೆ, ಎಲ್ಲ ರೀತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಸಾಧನಗಳಿಗೂ ಇದು ಒಗ್ಗುವುದಿಲ್ಲ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮೈಮೇಲೆ ಧರಿಸಬಲ್ಲಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯವೂ ಹೌದು. ದೇಹದೊಳಗೆ ಇರಿಸಿಬೇಕಾದ ಸಾಧನಗಳು, ನರಕಸಿ ಮಾಡುವಂತಹ ಸಾಧನಗಳು, ಸಾಫ್ಟ್‌ ಬ್ಯಾಂಡೇಜುಗಳಂತಹ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಂತೂ ಇದು ಬಹಳ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ. ಒಟ್ಟಾರೆ ಈ ದ್ರವರೂಪಿ ಸ್ಟ್ರೆಚಬಲ್‌ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಬಳಕೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳ ಅನಾವರಣಕ್ಕೆ ಕುತೂಹಲದಿಂದ ಕಾಯೋಣ.