Anodi za silicon zimevutia umakini mkubwa katika tasnia ya betri. Ikilinganishwa nabetri za lithiamu-ionKwa kutumia anodi za grafiti, zinaweza kutoa uwezo mara 3-5 zaidi. Uwezo mkubwa unamaanisha kuwa betri itadumu kwa muda mrefu baada ya kila chaji, ambayo inaweza kupanua kwa kiasi kikubwa umbali wa kuendesha magari ya umeme. Ingawa silikoni ni nyingi na ya bei nafuu, mizunguko ya chaji-kutoa ya anodi za Si ni midogo. Wakati wa kila mzunguko wa chaji-kutoa, ujazo wao utapanuliwa sana, na hata uwezo wao utapungua, jambo ambalo litasababisha kuvunjika kwa chembe za elektrodi au kuvunjika kwa filamu ya elektrodi.

Timu ya KAIST, ikiongozwa na Profesa Jang Wook Choi na Profesa Ali Coskun, iliripoti mnamo Julai 20 gundi ya pulley ya molekuli kwa betri za ioni za lithiamu zenye uwezo mkubwa zenye anodi za silikoni.

Timu ya KAIST iliunganisha pulley za molekuli (zinazoitwa polyrotaxanes) kwenye vifungashio vya elektrodi za betri, ikiwa ni pamoja na kuongeza polima kwenye elektrodi za betri ili kuunganisha elektrodi kwenye substrates za chuma. Pete zilizo kwenye polyrotane zimeunganishwa kwenye mifupa ya polima na zinaweza kusogea kwa uhuru kando ya mifupa.

Pete zilizo kwenye polirotani zinaweza kusogea kwa uhuru na mabadiliko ya ujazo wa chembe za silicon. Kuteleza kwa pete kunaweza kudumisha umbo la chembe za silicon kwa ufanisi, ili zisivunjike katika mchakato unaoendelea wa mabadiliko ya ujazo. Ni muhimu kukumbuka kuwa hata chembe za silicon zilizosagwa zinaweza kubaki zenye umbo la mshikamano kutokana na unyumbufu mkubwa wa gundi za polirotani. Kazi ya gundi mpya ni tofauti sana na ile ya gundi zilizopo (kawaida polima rahisi za mstari). Gundi zilizopo zina unyumbufu mdogo na kwa hivyo haziwezi kudumisha umbo la chembe kwa uthabiti. Gundi za awali zinaweza kutawanya chembe zilizosagwa na kupunguza au hata kupoteza uwezo wa elektrodi za silicon.

Mwandishi anaamini kwamba hii ni onyesho bora la umuhimu wa utafiti wa msingi. Polyrotaxane ilishinda Tuzo ya Nobel mwaka jana kwa dhana ya "vifungo vya mitambo". "Ufungaji wa mitambo" ni dhana mpya iliyofafanuliwa ambayo inaweza kuongezwa kwenye vifungo vya kemikali vya kitamaduni, kama vile vifungo vya kovalenti, vifungo vya ioni, vifungo vya uratibu na vifungo vya chuma. Utafiti wa msingi wa muda mrefu unashughulikia hatua kwa hatua changamoto za muda mrefu za teknolojia ya betri kwa kasi isiyotarajiwa. Waandishi pia walitaja kwamba kwa sasa wanafanya kazi na mtengenezaji mkubwa wa betri ili kuunganisha pulleys zao za molekuli katika bidhaa halisi za betri.

Sir Fraser Stoddart, mshindi wa Tuzo ya Kemia ya Tuzo ya Nobel ya 2006 katika Chuo Kikuu cha Northwestern, aliongeza: "Vifungo vya mitambo vimerejeshwa kwa mara ya kwanza katika mazingira ya kuhifadhi nishati. Timu ya KAIST ilitumia kwa ustadi vifungashio vya mitambo katika polyrotaxanes za pete za kuteleza na alpha-cyclodextrin spiral polyethilini glikoli inayofanya kazi, ikiashiria mafanikio katika utendaji wa betri za lithiamu-ion sokoni, wakati vifungashio vyenye umbo la pulley vinapokusanyika pamoja na vifungashio vya mitambo. Misombo hubadilisha vifaa vya kawaida na kifungo kimoja tu cha kemikali, ambacho kitakuwa na athari kubwa kwa sifa za vifaa na vifaa.