كيمياء

يبتكر الباحثون مكثفات فائقة قابلة للمط لأجهزتنا التالية القابلة للارتداء

يبتكر الباحثون مكثفات فائقة قابلة للمط لأجهزتنا التالية القابلة للارتداء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تعمل غابات الأنابيب النانوية الكربونية على تحسين أداء المكثف الفائق القابل للمط ، جامعة ديوك

تخيل نوعًا جديدًا من المكثفات الفائقة التي يمكن مدها بشكل متكرر ثمان مرات حجمه الأصلي ، ومع ذلك لا يزال يحتفظ بوظائفه الكاملة. فقط بعد 10000 دورة من الشحن وإعادة الشحن هل تبدأ في فقدان نسبة قليلة من أداء الطاقة.

لقد فعل ذلك باحثون من جامعة ديوك وجامعة ولاية ميتشيغان (MSU). يرى الفريق أن المكثف الفائق الجديد هو جزء من نظام إلكتروني مرن وقابل للتمدد ومستقل عن الطاقة يمكن استخدامه في الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء أو الأجهزة الطبية الحيوية.

نُشرت دراستهم في مجلة من Cell Press ، شيء، يوم الخميس.

البقاء على قيد الحياة التشوهات الميكانيكية

قال تشانجيونج كاو ، مدير مختبر الآلات والإلكترونيات اللينة في جامعة ولاية ميشيغان وكبير مؤلفي الدراسة: "هدفنا هو تطوير أجهزة مبتكرة يمكنها تحمل التشوهات الميكانيكية مثل التمدد أو الالتواء أو الانحناء دون فقدان الأداء".

"ولكن إذا كان مصدر الطاقة لجهاز إلكتروني قابل للتمدد غير قابل للتمدد ، فسيكون نظام الجهاز بأكمله مقيدًا ليكون غير قابل للتمدد" ، تابع Cao.

المكثف الفائق ، الذي يشار إليه أحيانًا بالمكثف الفائق ، يخزن الطاقة مثل البطارية. ولكن ، على عكس البطاريات ، يقوم المكثف الفائق بتخزين الطاقة من خلال فصل الشحن ولا يمكنه إنتاج طاقته الخاصة. يحتاج إلى مصدر خارجي من أجل الشحن.

على عكس البطاريات أيضًا ، يمكن للمكثفات الفائقة إطلاق الطاقة في دفعات قصيرة ولكن ضخمة. كما أنها تشحن وتعيد الشحن بسرعة أكبر ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات القصيرة عالية الطاقة مثل مكبرات الصوت في نظام الاستريو أو الفلاش في الكاميرا.

المشكلة الرئيسية هي أنها عادة ما تكون صلبة ، تمامًا مثل البطاريات. لذلك ، قام مؤلف آخر كبير للدراسة ، جيف جلاس ، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة ديوك ، وكاو بتنمية غابة أنابيب الكربون النانوية - رقعة من ملايين الأنابيب النانوية فقط قطرها 15 نانومتر و 20-30 ميكرومتر طولا - فوق رقاقة سيليكون. لوضع ذلك في منظور ، هذا يقارب حجم عرض أصغر بكتيريا وارتفاع الخلايا الحيوانية التي تصيبها.

راجع أيضًا: هل يمكن أن تحل المكثفات الفائقة محل البطاريات في السيارات الكهربائية المستقبلية؟

يتم بعد ذلك طلاء غابة الأنابيب النانوية الكربونية بغشاء نانوي ذهبي يستخدم كمجمع كهربائي. ثم استخدم الفريق طريقة لتفتيت غابة الأنابيب النانوية ، والتي أوضح جلاس: "يزيد التجعد بشكل كبير من مساحة السطح المتاحة في مساحة صغيرة ، مما يزيد من كمية الشحنات التي يمكن أن تحملها." يتم بعد ذلك ملء جميع الأنابيب النانوية بمحلول جل بالكهرباء.

والنتيجة النهائية هي المكثفات الفائقة القابلة للمط والتي يمكنها تشغيل الأجهزة القابلة للارتداء في المستقبل.

قال جلاس: "يريد الكثير من الناس الجمع بين المكثفات الفائقة والبطاريات معًا". "المكثف الفائق يمكنه الشحن بسرعة والبقاء على قيد الحياة الآلاف أو حتى الملايين من دورات الشحن ، بينما يمكن للبطاريات تخزين المزيد من الشحن حتى تدوم لفترة طويلة. يمنحك تجميعها معًا أفضل ما في العالمين. إنهم يقومون بوظيفتين مختلفتين في نفس النظام الكهربائي ".


شاهد الفيديو: 5. اقوي شرح للمكثف وجميع الانواع والفرق بينهما لاحتراف صيانة الهواتف (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Hodsone

    آسف ، لقد حذفت الرسالة

  2. Parth

    الفكر غير الناجح

  3. Blakemore

    أننا سنفعل بدون فكرتك الجيدة

  4. Gonos

    ما الذي تود أن تقوله على وجه الخصوص؟

  5. Shakora

    يا لها من عبارة جميلة



اكتب رسالة