اندوختن انرژي در كاغذ به كمك نانولوله‌هاي كربني

كاغذ اشباع شده با نانولوله‌هاي كربني كه انرژي در خود اندوخته مي‌كند، در آمريكا به نمايش گذاشته شد. پژوهشگران مي‌گويند اين كاغذ را، كه به آساني خم مي‌شود و تا مي‌خورد، مي‌توان در ابزارهاي الكترونيك انعطاف‌پذير...
دوشنبه، 10 تير 1387
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
اندوختن انرژي در كاغذ به كمك نانولوله‌هاي كربني
اندوختن انرژي در كاغذ به كمك نانولوله‌هاي كربني

كاغذ اشباع شده با نانولوله‌هاي كربني كه انرژي در خود اندوخته مي‌كند، در آمريكا به نمايش گذاشته شد. پژوهشگران مي‌گويند اين كاغذ را، كه به آساني خم مي‌شود و تا مي‌خورد، مي‌توان در ابزارهاي الكترونيك انعطاف‌پذير به كار برد.
پژوهشگران آمريكايي با پيوند زدن يك باتري و يك خازن درست شده از اين كاغذ، توانسته‌اند يك منبع انرژي بسازند. خازن به مانند باتري است فقط به جاي آن كه براي اندوختن و آزادكردن انرژي به واكنش شيميايي استوار باشد، روي مجموعه‌اي از صفحه‌هاي هدايت‌كننده كه با عايق از هم جدا شده‌اند، بار الكتريكي توليد مي‌كند.
خازن‌هاي كنوني نمي‌توانند انرژي زيادي در خود اندوخته سازند، اما اين پژوهشگران آزمايش خود را با ابرخازن‌هايي آغاز كردند كه با به كار بردن نانولوله‌هاي كربني به عنوان الكترود درست شده‌اند. بر سطح زياد اين نانولوله‌ها مقدار بيشتري بار الكتريكي اندوخته مي‌شود.

انعطاف‌پذير بودن

براي آن كه ابرخازن ساخته شده از نانولوله‌ي كربني را انعطاف‌پذير سازند، ويكتور پوشپرج و همكارانش نخست نانولوله‌ها را با به كار بردن مواد شيميايي استاندارد روي بستر سيليكوني رشد دادند. سپس مخلوط سلولز گياهي و كلريد را حل كردند و آن را بين نانولوله‌ها ريختند. پس از برداشتن آن از بستر سيليكوني تكه‌اي كاغذ داشتند به كلفتي چند دهم ميكرومتر كه نانولوله‌هاي كربني از يك سوي آن بيرون زده بودند.
براي ساختن ابرخازن، دو برگ از اين كاغذ پشت به پشت هم چسبانده شد به گونه اي كه نانولوله‌ها بيرون زده بودند و برگه‌ي آلومينيومي كه هر دو طرف آن به عنوان گردآور جريان پوشش داده شده بود، بين آن‌ها بود. هنگامي كه جريان را برقرار كردند، در كاغذ بار اندوخته شد، زيرا نانولوله‌هاي كربني به صورت الكترود و سلولز به صورت عايق رفتار مي‌كرد.
سپس پژوهشگران روش مشابهي را به كار بردند تا باتري انعطاف‌پذير بسازند. آن‌ها تكه‌اي از كاغذ پوشش داده شده با نانولوله‌هاي كربني را به عنوان كاتود به كار بردند و لايه‌اي از ليتيوم را روي طرف ديگر آن بخار كردند تا طرف ديگر آن به صورت آنود رفتار كند. بار ديگر آن‌ها را بين لايه‌هاي برگه‌ي آلومينيومي ساندويچ كردند كه به عنوان گردآور جريان عمل مي‌كند.

دستگاه پيوندي

سرانجام، با گذاشتن لايه به لايه‌ي ابرخازن و باتري‌هاي ليتيوم- آيون، توانستند دستگاهي بسازند كه در آن باتري‌ها ابرخازن‌ها را باردار مي‌كنند.
پوشپرج مي‌گويد كه اين كاغذ انعطاف‌پذير را مي‌توان براي فراهم‌كردن برق مورد نياز صفحه‌هاي نمايشگر پلاستيكي به كار برد.
باوجود اين، ابرخازن‌ها و باتري‌ها در اين آزمايش هنوز به اندازه‌ي كافي انرژي توليد نمي‌كنند تا با باتري‌هاي معمولي رقابت كنند. پوشپرج مي‌گويد كه گام ديگر توسعه‌ي فرمول‌هاي متفاوتي از سلولز و الكتروليت است كه توان اندوختن آن‌ها را افزايش دهند.
ژول سيندال، مهندس برق در بنياد فناوري ماساچوست آمريكا(MIT)، اين كاغذ جديد را "پيشرفت نويدبخش" ناميده است. اما مي‌گويد بايد بر مشكلات هزينه و قابل اطمينان بودن آن چيره شد.
منبع: Kleiner Kurt. Nanotubes turn paper into a power source . NewScientist.com .




ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط