Zinātniekiem izdevās izveidot jaunu kondensatoru, kur par pamatu tika ņemts parasts ķieģelis.

Sveiki, dārgie viesi un mana kanāla abonenti. Šodien es vēlos jums pastāstīt par neparastu amerikāņu zinātnieku izgudrojumu, kuriem izdevās izveidot pilnībā strādājošu kondensatoru, kur kā substrāts tika izmantots sarkanais ķieģelis. Tātad ejam.

Amerikāņu ķīmiķiem izdevās pārveidot visbiežāk sastopamo sarkano ķieģeļu kondensatora substrātā, pamatojoties uz PEDOT polimēru.

Zinātnieku galvenais uzdevums bija meklēt tādu substrātu, kas garantētu lielu virsmas saskares laukumu un saturētu dzelzi (III) tā pietiekamā daudzumā. Galu galā ir jānodrošina oksidatīvās polimerizācijas reakcija.

Un, kā izrādījās, parasts ķieģelis izrādījās ideāls kandidāts, it īpaši tāpēc, ka tas ir lēts un var izturēt ievērojamas temperatūras izmaiņas un mehānisko spriedzi.

Jaunā kondensatora prototips izturēja 10 000 izlādes-uzlādes ciklu, vienlaikus saglabājot 90% no sākotnējās jaudas.

Zinātnieki publicēja visus savu pētījumu rezultātus žurnāla lappusēs Dabas komunikācijas.

Kāpēc tieši sarkanie ķieģeļi

Kā jūs zināt, cilvēce daudzus gadu tūkstošus veiksmīgi ražo sarkanos ceptos ķieģeļus. Un jau apdedzinātais ķieģelis sastāv no silīcija un alumīnija oksīdiem, kā arī hematīta (tas ir tas, kurš piešķir ķieģeļu krāsu).

Kā tika izveidots kondensators

Tātad amerikāņu zinātnieki H. vadībā D. Arcey (Vašingtonas universitāte) nolēma izmantot sarkano ķieģeļu kā kondensatora substrātu, kas izgatavots no polietilēna dioksitiofēna (PEDOT) vadošām polimēru plēvēm.

Šādos kondensatoros enerģija tiek uzkrāta, pateicoties Faradeja reakcijai, kas notiek polimērā.

Lai ķieģeļiem uzklātu PEDOT polimēra plēves slāni, tika izstrādāta visa tehnoloģija. Apstrādes laikā sarkanais ķieģelis mainīja savu krāsu uz tumši zilu, pateicoties tam, ka uz tā tika nogulsnēts polimērs.

Zinātniekiem izdevās sasniegt maksimālo slāņa biezumu 400 mikroni, savukārt vienas polimēru šķiedras garums ir 30 mikrometri, un tās diametrs nepārsniedz 190 nanometrus.

Pēc nogulsnēšanās ķieģeļos tika piestiprināti metāla elektrodi (aizsargāti ar epoksīda plēvi) un pārbaudīti kā kondensatori kombinācijā ar diviem dažādiem elektrolītiem:

1. Izmantojot gēla elektrolītu, ķieģeļu kondensators uzrādīja 1,38 faradu kapacitāti kubikcentimetrā. Un pēc 1000 uzlādes-izlādes cikliem tā jauda saglabājās 90% no sākotnējās.
2. Lietojot šķidru elektrolītu, tā paša tilpuma kapacitatīvā raksturlielums jau bija 2,84 faradi un maksimālais spriegums bija 2,6 voltu līmenī. Kas ļāva LED darbināt minūti. Tikai šajā versijā ierīce neuzrādīja augstu stabilitāti.

Jāuzsver, ka pētnieki vēl nav veikuši precīzu parametru atlasi eksperimentālajiem paraugiem, bet ir pētījuši tikai pašu darba iespēju.

Tāpēc nākotnē ķieģeļu kondensatora tehniskos parametrus var pielāgot daudz labākai pusei.

Kur tiks izmantoti šādi kondensatori?

Protams, mēs nākotnē neatradīsim tālruņus ar ķieģeļu akumulatoriem, taču tos var izmantot stacionārās iekārtās, lai ātri uzglabātu enerģiju.

Zinātnieki arī uzsver, ka šādus ķieģeļu kondensatorus var labi izmantot būvniecība (tā kā ķieģeļu mehāniskā izturība pēc polimēra slāņa uzklāšanas necieš) dzīvojamā mājas.

Tas radīs lielisku enerģijas uzkrāšanas sistēmu (piemēram, no saules paneļiem). Patiešām, saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem šādu sienu ietilpība var būt 11 500 faradu uz kvadrātmetru virsmas.

Protams, attīstība ir daudzsološa, taču, lai būtu konkrētāka, jums jāgaida ierīces pilnīga komerciāla izmantošana. Ja jums patika materiāls, tad neaizmirstiet par līdzīgo un komentāru. Paldies par uzmanību!