শখের স্মার্টফোনটি কেনার পর মাত্র এক বছরেই অনেকের দেখা যায় ব্যাটারি ব্যাকআপ অর্ধেকে নেমে এসেছে। ফলে ব্যবহারকারীর মনে প্রশ্ন জাগে, এত অল্প সময়েই ব্যাটারির ক্ষমতা কমে যাওয়ার কারণ কী। দীর্ঘদিন ধরে বিষয়টি রহস্য থাকলেও সাম্প্রতিক এক গবেষণায় এর বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা পাওয়া গেছে।
যুক্তরাষ্ট্রের টেক্সাস ইউনিভার্সিটি অস্টিন ও নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটির গবেষকদের মতে, ব্যাটারি আসলে রূপক অর্থে শ্বাস নেয়। চার্জ দেওয়া ও ব্যবহার করার সময় ব্যাটারির ভেতরের উপাদানগুলো বারবার প্রসারিত ও সংকুচিত হয়। মানুষের ফুসফুস যেমন শ্বাস নেওয়ার সময় প্রসারিত হয় এবং ছাড়ার সময় সংকুচিত হয়, ব্যাটারির ক্ষেত্রেও একই ধরনের প্রক্রিয়া ঘটে। এই ধারাবাহিক সংকোচন ও প্রসারণই ধীরে ধীরে ব্যাটারির ক্ষয়ের কারণ হয়ে দাঁড়ায়।
এই প্রক্রিয়াকে বিজ্ঞানীরা কেমো-মেকানিক্যাল ডিগ্রেডেশন বলে উল্লেখ করেছেন। বারবার আকার বদলের ফলে ব্যাটারির ভেতরে তৈরি হয় তীব্র চাপ, যার কারণে ভেতরের কাঠামো দুর্বল হয়ে পড়ে এবং ক্ষুদ্র ফাটল তৈরি হয়। এর ফলে ব্যাটারির কার্যক্ষমতা ধীরে ধীরে কমতে থাকে।
গবেষণার প্রধান এবং টেক্সাস ইউনিভার্সিটির সহযোগী অধ্যাপক ইজিন লিউ বলেছেন, ‘ব্যাটারির প্রতিটি সংকোচনে কিছু না কিছু ক্ষতি হয়। এই ক্ষতি জমতে থাকে। একসময় ব্যাটারি পুরোপুরি অকেজো হয়ে পড়ে।’
গবেষকেরা জানিয়েছেন, ব্যাটারির ভেতরে লাখ লাখ ক্ষুদ্র কণা থাকে। চার্জিংয়ের সময় এসব কণার আচরণ একরকম হয় না। কোনো কণা স্থির থাকে, আবার কোনো কণা দ্রুত নড়াচড়া করে। এই অসামঞ্জস্যের ফলে নির্দিষ্ট কিছু অংশে চাপ বেশি পড়ে এবং সেখানে ফাটল তৈরি হয়। এই ভেতরের পরিবর্তন পর্যবেক্ষণের জন্য গবেষকেরা অত্যাধুনিক হাই-রেজ্যুলেশন এক্স-রে মাইক্রোস্কোপি ও থ্রি-ডি ল্যামিনোগ্রাফি ব্যবহার করেছেন। শুরুতে একটি ইয়ারবাডের ব্যাটারিতে এই পরীক্ষা চালানো হয়।
এই আবিষ্কার ব্যাটারি প্রযুক্তিতে নতুন সম্ভাবনার দুয়ার খুলে দিয়েছে। গবেষকেরা এখন এমন ইলেকট্রোড তৈরির চেষ্টা করছেন, যা দীর্ঘদিন এই চাপ সহ্য করতে পারবে। ভবিষ্যতে এর ফলে স্মার্টফোনসহ বিভিন্ন ডিভাইসের ব্যাটারি আরও টেকসই হতে পারে বলে আশা করা হচ্ছে।
সিএ/এমআর
