ساخت الکترودهایی با قابلیت کشیده شدن

تاریخ : ۱۶ مرداد ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۹۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران یک تیم تحقیقات بین المللی موفق به ساخت نوارهای رسانایی شدند که با کشیده شدن نیز رسانایی خود را حفظ می‌کنند.

این مواد رسانای قابل ارتجاع حتی زمانی که تا 300 برابر حالت اولیه خود کشیده می‌شوند باز هم رسانا هستند بنابراین از آنها می‌توان برای تولید ادوات الکترونیکی قابل پوشیدن استفاده کرد.

یک گروه تحقیقاتی به رهبری نیکولاس کوتوف از دانشگاه میشیگان، سوجین پارک از پوستک  و بایونگ سو کیم از دانشگاه دانشگاه سونسی کره‌جنوبی اقدام به تولید نوارهای رسانای قابل ارتجاع کردند که در آنها از چند لایه‌ی مختلف استفاده شده است. این نوارها داری لایه‌های باردار از جنس پلی‌اورتان بوده که نانوذرات طلای دارای بار منفی در آن قرار داده شده است.

کوتوف می‌گوید: « این توالی لایه‌های پلیمری و نانوذرات داری چیدمان مشخصی هستند که موجب شده تا خواص مکانیکی و الکتریکی محصول نهایی بهینه شود. با استفاده از این فناوری محققان موفق شدند تا نوارهای رسانا را در ابعاد کوچک و بزرگ تولید کنند. در این ساختار نانوذرات طلا می‌توانند حتی تحت فشارهای زیاد نیز تماس با یکدیگر را حفظ کرده و هدایت الکتریکی برقرار باشد. این راهبرد برای مهندسی مواد یک پلتفورم بوده و می‌توان از آن برای تولید انواع مختلف زیست‌مواد استفاده کرد و در نهایت ترکیبات و محصولاتی ویژگی‌های الکتریکی و مکانیکی خاص به‌دست آورد.»

یکی از ویژگی‌های مهم این نوارها آن است که کشش روی آنها را می‌توان در جهت‌های مختلف اعمال کرد در حالی که هدایت الکتریکی در نوار حفظ مانده به طوری که اگر این نوار تا 300 برابر حالت اولیه کشیده شود، نوار رسانا باقی خواهد ماند.

پژوهشگران این پروژه از این فناوری برای ساخت الکترود باتری یون لیتیم استفاده کردند. آنها میزان نرخ شارژ/دشارژ را در این الکترودها اندازه‌گیری کردند و به ظرفیت 100 میلی‌امپرساعت در گرم و دانسیته جریان 0.5 آمپر بر گرم رسیدند. این الکترودها بعد از 1000 بار شارژ/دشارژ هنوز 90 درصد از ظرفیت اولیه خود را دارا هستند.

با این فناوری می‌توان باتری‌های یون لیتیم ارتجاعی تولید کرد باتری‌هایی که با تغییر شکل هنوز پایدار بوده و کار خود ادامه می‌دهند.

نتایج این پروژه در نشریه ساینس به چاپ رسیده است.

منبع : https://physicsworld.com/a/multilayer-design-makes-conducting-stretchable-batteries/

نظر شما