Forskere klarte å lage en ny kondensator, der en vanlig murstein ble lagt til grunn.
Hei kjære gjester og abonnenter på kanalen min. I dag vil jeg fortelle deg om en uvanlig oppfinnelse av amerikanske forskere som klarte å lage en fullt fungerende kondensator, der rød murstein ble brukt som underlag. Så la oss gå.
Amerikanske kjemikere lyktes i å konvertere den vanligste røde murstein til et kondensatorsubstrat, basert på PEDOT-polymeren.
Forskernes hovedoppgave var søket etter et slikt substrat som ville garantere et stort overflatekontaktareal og som inneholdt jern (III) i sammensetningen i tilstrekkelige mengder. Tross alt er det nødvendig å sikre reaksjonen av oksidativ polymerisering.
Og det viste seg at vanlig murstein viste seg å være en ideell kandidat, spesielt siden den er billig og tåler betydelige temperaturendringer og mekanisk belastning.
Prototypen til den nye kondensatoren tålte 10.000 utladingssykluser mens den beholdt 90% av den opprinnelige kapasiteten.
Forskere publiserte alle resultatene av sin forskning på sidene i tidsskriftet Naturkommunikasjon.
Hvorfor akkurat rød murstein
Som du vet har menneskeheten med suksess produsert rødbakte murstein i mange årtusener. Og allerede sparken murstein består av silisium og aluminiumoksider, samt hematitt (det er han som gir fargen til mursteinen).
Hvordan kondensatoren ble opprettet
Så amerikanske forskere ledet av H. D. Arsi (University of Washington) bestemte seg for å bruke rød murstein som substrat for en kondensator laget av polyetylendioksythiophen (PEDOT) ledende polymerfilmer.
I slike kondensatorer lagres energi på grunn av Faraday-reaksjonen som finner sted i polymeren.
For å påføre et lag med PEDOT-polymerfilm på en murstein ble det utviklet en hel teknologi. Under behandlingen endret den røde murstein fargen til mørkeblå på grunn av at polymeren ble utfelt på den.
Forskere klarte å oppnå en maksimal lagtykkelse på 400 mikron, mens lengden på en polymerfiber er 30 mikrometer, og dens diameter ikke overstiger 190 nanometer.
Etter avsetning ble metallelektroder (beskyttet med en epoksyfilm) festet til mursteinene og testet som kondensatorer i kombinasjon med to forskjellige elektrolytter:
- Ved hjelp av en gelelektrolytt viste mursteinkondensatoren en kapasitans på 1,38 farader per kubikkcentimeter. Og etter 1000 ladeutladingssykluser forble kapasiteten 90% av originalen.
- Ved bruk av en flytende elektrolytt var kapasitiv karakteristikk for samme volum allerede 2,84 farads og maksimal spenning var 2,6 volt. Noe som gjorde det mulig å drive lysdioden i et minutt. Bare i denne versjonen demonstrerte enheten ikke høy stabilitet.
Det skal understrekes at forskere ennå ikke har utført et nøyaktig utvalg av parametere for eksperimentelle prøver, men bare studert muligheten for arbeid.
Derfor, i fremtiden, kan de tekniske parametrene til murkondensatoren korrigeres for en mye bedre side.
Hvor skal slike kondensatorer brukes?
Selvfølgelig vil vi ikke finne telefoner med mursteinbatterier i fremtiden, men de kan brukes i stasjonære installasjoner for rask energilagring.
Forskere understreker også at slike murkondensatorer godt kan brukes i konstruksjon (siden den mekaniske styrken til mursteinen etter påføring av et lag med polymer ikke lider) bolig hus.
Dette vil skape et utmerket energilagringssystem (for eksempel fra solcellepaneler). I følge foreløpige beregninger kan slike vegger faktisk ha en kapasitet på 11.500 farader per kvadratmeter overflate.
Selvfølgelig er utviklingen lovende, men for å være mer spesifikk, må du vente på full kommersiell bruk av enheten. Hvis du likte materialet, så ikke glem det du liker og kommentaren. Takk for oppmerksomheten!