Forskare lyckades skapa en ny kondensator, där en vanlig tegelsten låg till grund.
Hej kära gäster och prenumeranter på min kanal. Idag vill jag berätta om en ovanlig uppfinning av amerikanska forskare som lyckades skapa en fullt fungerande kondensator, där en röd tegelsten användes som substrat. Låt oss gå.
Amerikanska kemister har lyckats omvandla den vanligaste röda tegelstenen till ett kondensatorsubstrat, baserat på PEDOT-polymeren.
Forskarnas huvudsakliga uppgift var att hitta ett sådant substrat som skulle garantera en stor ytkontaktyta och innehålla järn (III) i dess sammansättning i tillräckliga mängder. När allt kommer omkring är det nödvändigt att säkerställa reaktionen av oxidativ polymerisation.
Och som det visade sig visade sig vanligt tegel vara en idealisk kandidat, särskilt eftersom det är billigt och tål betydande temperaturförändringar och mekanisk stress.
Prototypen för den nya kondensatorn tål 10 000 urladdningscykler samtidigt som den behöll 90% av sin ursprungliga kapacitet.
Forskare publicerade alla resultat av sin forskning på tidningarna Naturkommunikation.
Varför exakt rött tegel
Som ni vet har mänskligheten framgångsrikt producerat rödbakade tegelstenar i många årtusenden. Och redan avfyrat tegel består av kisel och aluminiumoxider, samt hematit (det är han som ger tegelstenen färg).
Hur kondensatorn skapades
Så amerikanska forskare under ledning av H. D. Arcey (University of Washington) bestämde sig för att använda rött tegel som substrat för en kondensator tillverkad av polyetylendioxytiofen (PEDOT) ledande polymerfilmer.
I sådana kondensatorer lagras energi på grund av Faradays reaktion som äger rum i polymeren.
För att applicera ett lager av PEDOT-polymerfilm på en tegelsten utvecklades en hel teknik. Under bearbetningen ändrade den röda tegelstenen sin färg till mörkblå på grund av att polymeren fälldes ut på den.
Forskare lyckades uppnå en maximal skikttjocklek på 400 mikron, medan längden på en polymerfiber är 30 mikrometer och dess diameter inte överstiger 190 nanometer.
Efter avsättning fästes metallelektroder (skyddade med en epoxifilm) på tegelstenarna och testades som kondensatorer i kombination med två olika elektrolyter:
- Med hjälp av en gelelektrolyt visade tegelkondensatorn en kapacitans på 1,38 farader per kubikcentimeter. Och efter 1000 laddningsurladdningscykler förblev dess kapacitet 90% av originalet.
- Vid användning av en flytande elektrolyt var den kapacitiva karaktäristiken för samma volym redan 2,84 farader och den maximala spänningen var på 2,6 volt. Vilket gjorde det möjligt att driva lysdioden i en minut. Endast i denna version visade enheten inte hög stabilitet.
Det bör betonas att forskarna ännu inte har utfört ett exakt urval av parametrar för experimentella prover, utan bara studerat möjligheten till arbete.
Därför kan de tekniska parametrarna för tegelkondensatorn justeras för en mycket bättre sida.
Var kommer sådana kondensatorer att användas?
Naturligtvis kommer vi inte att hitta telefoner med tegelbatterier i framtiden, men de kan användas i stationära installationer för snabb energilagring.
Forskare betonar också att sådana tegelkondensatorer mycket väl kan användas i konstruktion (eftersom den mekaniska hållfastheten hos tegelstenen efter applicering av ett lager av polymer inte drabbas) bostäder hus.
Detta kommer att skapa ett utmärkt energilagringssystem (till exempel från solpaneler). Enligt preliminära beräkningar kan sådana väggar verkligen ha en kapacitet på 11 500 farader per kvadratmeter yta.
Naturligtvis är utvecklingen lovande, men för att bli mer specifik måste du vänta på att kommersiellt använda enheten helt. Om du gillade materialet, glöm inte bort liknande och kommentaren. Tack för uppmärksamheten!