ব্যাটারির কার্যক্ষমতা ধীরে ধীরে কমে যায় কেন
শখের স্মার্টফোনটা কিনেছেন মাত্র এক বছর হলো। এরই মধ্যে ব্যাটারি ব্যাকআপ কমে অর্ধেক! মেজাজ খারাপ হওয়াটাই স্বাভাবিক। কিন্তু কেন এমন হয়? এতদিন এটা ছিল এক রহস্য।
যুক্তরাষ্ট্রের টেক্সাস ইউনিভার্সিটি অস্টিন ও নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটির একদল গবেষক অবশেষে সেই রহস্যের জট খুলেছেন। তাঁদের দাবি, ব্যাটারি আসলে ‘শ্বাস’ নেয়! আর এই শ্বাস-প্রশ্বাসই এর মৃত্যুর কারণ। অবাক হওয়ার কিছু নেই। মানুষের ফুসফুস যেমন শ্বাস নেওয়ার সময় প্রসারিত হয় ও ছাড়ার সময় সংকুচিত হয়, ব্যাটারির ক্ষেত্রেও ঠিক তাই ঘটে। চার্জ দেওয়া ও ব্যবহারের সময় ব্যাটারির ভেতরের উপাদানগুলো একবার করে প্রসারিত হয়, আবার সংকুচিত হয়। তাই রূপক অর্থে একে ব্যাটারির শ্বাস-প্রস্বাস বলতে পারেন।
আপাতদৃষ্টিতে এটা খুব সামান্য মনে হতে পারে। কিন্তু ফলাফল ভয়াবহ। বারবার সংকোচন-প্রসারণের ফলে ব্যাটারির ভেতরে তৈরি হয় মারাত্মক চাপ। বিজ্ঞানীরা এর নাম দিয়েছেন কেমো-মেকানিক্যাল ডিগ্রেডেশন। সহজ কথায়, ব্যাটারির ভেতরের কাঠামো নড়বড়ে হয়ে যায় এবং ফাটল ধরে। ফলে ধীরে ধীরে কমতে থাকে কার্যক্ষমতা।
গবেষণার প্রধান এবং টেক্সাস ইউনিভার্সিটির সহযোগী অধ্যাপক ইজিন লিউ বলছেন, ‘ব্যাটারির প্রতিটি সংকোচনে কিছু না কিছু ক্ষতি হয়। এই ক্ষতি জমতে থাকে। একসময় ব্যাটারি পুরোপুরি অকেজো হয়ে পড়ে।’
বারবার সংকোচন-প্রসারণের ফলে ব্যাটারির ভেতরে তৈরি হয় মারাত্মক চাপ। বিজ্ঞানীরা এর নাম দিয়েছেন কেমো-মেকানিক্যাল ডিগ্রেডেশন। সহজ কথায়, ব্যাটারির ভেতরের কাঠামো নড়বড়ে হয়ে যায়।
গবেষকেরা একে বলছেন চাপের চেইন রিঅ্যাকশন। ব্যাটারির ভেতরে লাখ লাখ কণা থাকে। চার্জিংয়ের সময় এগুলোর আচরণ এক হয় না। কোনোটা স্থির থাকে, আবার কোনোটা উল্কাপিন্ডের মতো ছোটাছুটি করে। এই অসামঞ্জস্যের কারণেই নির্দিষ্ট কিছু জায়গায় চাপ বাড়ে এবং তৈরি হয় ফাটল। কিন্তু ব্যাটারির ভেতরের এই খবর মিলল কী করে?
গবেষকরা ব্যবহার করেছেন অত্যাধুনিক হাই-রেজ্যুলেশন এক্স-রে মাইক্রোস্কোপি ও থ্রি-ডি ল্যামিনোগ্রাফি। চার্জ হওয়ার সময় ব্যাটারির ভেতরের কণাগুলোর নড়াচড়া সরাসরি পর্যবেক্ষণ করেছেন তাঁরা। শুরুতে একটি ইয়ারবাডের ব্যাটারিতে এই পরীক্ষা চালানো হয়।
এই আবিষ্কারের ফলে ব্যাটারি প্রযুক্তিতে বড়সড় বিপ্লব আসতে চলেছে। সমস্যা যখন জানা গেছে, সমাধানও মিলবে দ্রুত। গবেষকেরা এখন এমন ইলেকট্রোড তৈরির চেষ্টা করছেন, যা এই চাপ সহ্য করতে পারবে। হয়তো অদূর ভবিষ্যতে আমাদের আর ঘন ঘন ফোন চার্জ নিয়ে দুশ্চিন্তা করতে হবে না!