Tutkijat onnistuivat luomaan uuden kondensaattorin, jossa perustaksi otettiin tavallinen tiili.

Hei rakkaat vieraat ja kanavani tilaajat. Tänään haluan kertoa sinulle epätavallisesta keksinnöstä amerikkalaisista tutkijoista, jotka onnistuivat luomaan täysin toimivan kondensaattorin, jossa substraattina käytettiin punaista tiiliä. Mennään siis.

Amerikkalaiset kemistit onnistuivat muuttamaan yleisimmän punatiilen kondensaattorialustaksi PEDOT-polymeerin perusteella.

Tutkijoiden päätehtävänä oli löytää sellainen substraatti, joka takaisi suuren pintakosketusalueen ja sisältäisi raudassa (III) sen koostumuksessa riittävän määrän. Loppujen lopuksi on välttämätöntä varmistaa hapettuvan polymeroinnin reaktio.

Ja kuten kävi ilmi, tavallinen tiili osoittautui ihanteelliseksi ehdokkaaksi, varsinkin kun se on halpa ja kestää merkittäviä lämpötilan muutoksia ja mekaanista rasitusta.

Uuden kondensaattorin prototyyppi kesti 10000 purkautumis- ja lataussykliä säilyttäen samalla 90% alkuperäisestä kapasiteetista.

Tutkijat julkaisivat kaikki tutkimuksensa tulokset lehden sivuilla Luontoviestintä.

Miksi tarkalleen punainen tiili

Kuten tiedät, ihmiskunta on tuottanut menestyksekkäästi punaisia ​​paistettuja tiiliä monien vuosituhansien ajan. Ja jo poltettu tiili koostuu pii- ja alumiinioksidista sekä hematiitista (se antaa värin tiilelle).

Kuinka kondensaattori luotiin

Joten amerikkalaiset tutkijat H. D. Arsi (Washingtonin yliopisto) päätti käyttää punaista tiiltä substraattina kondensaattorille, joka on valmistettu johtavista polyeteenidioksidiofeenikalvoista (PEDOT).

Tällaisissa kondensaattoreissa energiaa varastoidaan polymeerissä tapahtuvan Faraday-reaktion vuoksi.

PEDOT-polymeerikalvon levittämiseksi tiiliin on kehitetty koko tekniikka. Käsittelyn aikana punainen tiili muutti värinsä tummansiniseksi johtuen siitä, että polymeeri saostui siihen.

Tutkijat onnistuivat saavuttamaan kerroksen maksimipaksuuden 400 mikronia, kun taas yhden polymeerikuidun pituus on 30 mikrometriä ja sen halkaisija ei ylitä 190 nanometriä.

Laskeutumisen jälkeen metallielektrodit (suojattu epoksikalvolla) kiinnitettiin tiiliin ja testattiin kondensaattoreina yhdessä kahden erilaisen elektrolyytin kanssa:

1. Geelielektrolyyttiä käyttämällä tiilikondensaattorin kapasitanssi oli 1,38 faradia kuutiosenttimetriä kohti. Ja 1000 lataus- ja purkausjakson jälkeen sen kapasiteetti pysyi 90 prosentissa alkuperäisestä.
2. Nestemäistä elektrolyyttiä käytettäessä saman tilavuuden kapasitiivinen ominaisuus oli jo 2,84 faradia ja suurin jännite 2,6 volttia. Mikä mahdollisti LEDin virran kytkemisen minuutiksi. Vain tässä mallissa laite ei osoittanut suurta vakautta.

On korostettava, että tutkijat eivät ole vielä valinneet tarkkaa parametreja kokeellisille näytteille, vaan ovat tutkineet vain työn mahdollisuutta.

Siksi tulevaisuudessa tiilikondensaattorin teknisiä parametreja voidaan säätää paljon paremmalle puolelle.

Missä tällaisia ​​kondensaattoreita käytetään?

Tietysti emme löydä tulevaisuudessa puhelimia, joissa on tiiliparisto, mutta niitä voidaan käyttää kiinteissä asennuksissa energian nopeaan varastointiin.

Tutkijat korostavat myös, että tällaisia ​​tiilikondensaattoreita voidaan hyvin käyttää rakentaminen (koska tiilen mekaaninen lujuus polymeerikerroksen levittämisen jälkeen ei kärsi) asuinrakennus taloja.

Tämä luo erinomaisen energian varastointijärjestelmän (esimerkiksi aurinkopaneeleista). Alustavien laskelmien mukaan tällaisten seinien kapasiteetti voi hyvinkin olla 11 500 faradia neliömetriä kohti.

Kehitys on tietysti lupaava, mutta tarkemman puhumisen vuoksi sinun on odotettava laitteen täyttä kaupallista käyttöä. Jos pidit materiaalista, älä unohda vastaavaa ja kommenttia. Kiitos huomiosta!