Учени разработиха кондензатори „ластици“

Учени разработиха кондензатори „ластици“

Полиакриламидовият хидрогел електролит прави супер кондензаторите изключително разтегливи и свиващи се

Гъвкавата, носеща се електроника изисква еднакво гъвкави носещи се захранващи източници. Китайски учени представиха изключително разтегливия и свиващ се полиелектролит, който в съчетание с хартиени електроди от въглеродни нанотръби образува супер кондензатор, който може да се разтегли до 1000 процента по дължина и да се свие до 50 процента в дебелина без загуба на капацитет.

Супер кондензаторите преодоляват разликата между батериите, които са само енергоспестяващи устройства, и нормалните кондензатори, които освобождават и зареждат електрическата енергия много бързо, но не могат да съхраняват много енергия. Благодарение на способността си да зареждат и освобождават големи количества електрическа енергия за много кратко време, супер кондензаторите се използват предимно за регенеративно спиране, като буфери за мощност във вятърни турбини и все повече в потребителската електроника като лаптоп компютри и цифрови фотоапарати.

За да се направят супер кондензаторите подходящи за бъдещите изисквания на електрониката, като например устройства за носене и хартиена електроника учените са потърсили начини да им придадат механична гъвкавост. Те са постигнали това с нов електролитен материал, който може да бъде опънат повече от 10 пъти дължината му и компресиран до половината от дебелината си, запазвайки пълна функционалност без счупване, напукване или нанасяне на други щети на материала.

elastic_exerciser

Електролитите в супер кондензаторите често се основават на гелове от поливинил алкохол. За да се направят такива гелове механично по-гъвкави, трябва да се добавят еластични компоненти като гума или влакна. Новият електролит се основава на различен принцип – той се състои от полиакриламид (PAM) хидрогел, усилен със винил силициеви наночастици (VSPNs). Този материал е много разтеглив благодарение на кръстосаните връзки от наночастиците от винил-силициев диоксид и високопроводим, благодарение на природата на полиелектролита, който набъбва с вода и може както да задържа, така и да пренася йони.

За да се конструира работещ супер кондензатор с този полиелектролит, два идентични въглеродни нанотръбни електрода са поставени от всяка страна на предварително разтегления полиелектролитен филм. При освобождаването се развива вълнообразна структура, подобна на акордеон, показваща изненадващо електрохимично поведение. „Електрохимичните характеристики се подобриха с увеличаването на напрежението“, разкриха учените. И разтегливостта е наистина огромна – супер кондензатора поддържа 1000 процента разтягане и 50 процента компресия дори при по-висок или равен капацитет. Тази гъвкавост прави този полиелектролит много привлекателен за нови разработки, включително електроника за носене.

Източник: Science Daily

About Author

tvoite technology

Екипът на дигиталното издание на списание Твоите технологии

Write a Comment

Your e-mail address will not be published.
Required fields are marked*