Новая энергетика

Электроника будущего

13.11.2014 18:05

Новая энергетика - Новости

Современные ученые вполне серьезно рассматривают перспективы будущего, в котором электроника не будет зависеть от внешних источников питания, то есть исчезнут батареи, шнуры, розетки и т.д. В лаборатории наноматериалов и энергетических устройств Университета Вандербильта разработана серая пластинка, маленькая и невзрачная на вид, которая будет хранить электрическую энергию в шасси автомобиля, в стенах дома или в корпусе ноутбука.

Созданное устройство показывает, что существует реальная возможность создания таких материалов, которые могут сохранять и отдавать большое количество электроэнергии, при воздействии динамических усилий и обычных статистических нагрузок, какими являются удары или вибрация. Конечно, полностью переделав автомобиль, мы, получив совсем иной вид транспорта. Поэтому пока модернизируются узлы, смазка для направляющих тормозных суппортов все ещё пригодится.

Разработанное устройство является суперконденсатором, запасающим энергию, путем сбора обладающих зарядом ионов с поверхности пористого материала. Этим они отличаются от аккумуляторов, которые используют для этого химические реакции. Суперконденсаторы способны заряжаться и разряжаться за определенные секунды, а не часы. Они сохраняют работоспособность на миллионы зарядно-разрядных циклов, тогда как батареи сохраняют тысячи.

Авторы работы считают, что новый, несущий нагрузку, суперконденсатор, работает без замечаний. Он запасает и отдает заряд, когда на него воздействует давление сорока четырех фунтов силы на квадратный дюйм, а также колебательных ускорений более 80q. Это значительно больше нагрузок, которые действуют на лопатки турбины двигателя реактивного самолета. Он способен запасать и сохранять энергию независимо от механической прочности.

Тонкая серая пластинка, представляющая собой новый суперконденсатор, выполнена из кремниевых электродов, обработанных химически так, чтобы получить внутри наноразмерные поры. Сверхтонкий углеродистый слой защищает электроды снаружи. Удерживает заряженные ионы и выполняет те же задачи, что и электролит в батарее, полимерная пленка, которая размещается между электродами. Как расплавленный сыр проникает в плотно прижатые ломтики сэндвича, так и полимер проникает в мельчайшие поры электродов при сжатии.

Пройдя процесс охлаждения и отвердения, полимер получает высокую прочность. Также авторы смогли справиться с проблемой расслоения суперконденсаторов. Они считают, что такие конденсаторы могут быть использованы в солнечных батареях и корпусах бытовой электроники.

13/11/2014