Графеновые суперконденсаторы собираются использовать в умных часах. видео

Ученые из Техаса внесли предложение недорогую разработку создания из материала на базе графена суперконденсаторов. Последние, по словам авторов, смогут применяеться в ряде современных электронных устройств. Результаты собственных изучений авторы разместили в издании Nature Communications, а коротко с ними возможно ознакомиться на сайте Университета Райса.

Графеновые суперконденсаторы собираются использовать в умных часах. видео

Структура нового материала под микроскопом
Фото: our Group / Rice University

Синтез структурированных углеродных материалов с целью управления и хранения информации проводимостью есть на данный момент нерентабельным из-за технологий и дороговизны материалов. В собственном изучении эксперты внесли предложение несложной и недорогой в сравнении с существующими аналогами подход для узоров на пористых графеновых пленках.

По окончании облучения углекислотным лазером, трудящимся в инфракрасном диапазоне, атомы углерода переходили в второе квантовое состояние, что поменяло электропроводящие особенности материала. Лазер удаляет практически целый полимерный материал (полиимид), оставляя слой углерода в виде графеновой пены толщиной до 20 микрометров. Данный слой, как выяснилось, возможно организовать в виде узоров, геометрия которого разрешает хранить посредством нового материала данные.

Целый процесс протекает на воздухе при комнатной температуре и не требует особых условий. Как отмечают ученые, лазерный луч разрезает далеко не весь материал всецело, а оставляет часть его прикрепленным к исходной поверхности.

Полученное учеными изображение совы
(протяженность белой линии отвечает одному миллиметру)
Фото: Tour Group/Rice University

Новый материал, что эксперты именуют лазерно-индуцированным графеном, под микроскопом похож на нагромождение связанных хлопьев из пяти-, шести- и семиатомных колец. В большинстве случаев пяти- и шестиатомные кольца считаются дефектными, но в этом случае это не верно — такие структуры именно и придают материалу особые особенности.

Как пример ученые взяли на полимере изображение совы. Как отмечают эксперты, их разработка трудится лишь с двумя типами полимеров. С недорогими полимиидами — наилучшим образом.

Всего ученые совершили опыты на 15 различных материалах.

Не смотря на то, что полученный материал не проводит электричество так же прекрасно, как медь, в ряде приложений, как отмечают эксперты, этого и не нужно. Они утвержают, что модифицированный полимер может применяеться в качестве суперконденсаторов, каковые сочетают в себе высокую ёмкость и быструю зарядку хранения энергии.

Новая квантовая структура модифицированного графена разрешает особенным образом удерживать электроны и снижать неспециализированную проводимость графена. Именно это и может послужить основанием для применения нового материала в качестве конденсатора.

Собственные выводы ученые подтвердили наблюдениями при помощи электронного микроскопа, и теоретическими расчетами, выполненными в рамках квантовомеханического способа функционала плотности.

отличных показателей, зафиксированные экспертами на новом материале, говорят о емкости более четырех миллифарад и плотности мощности около девяти милливатов на квадратный сантиметр нового материала. Это сопоставимо с другими суперконденсаторами на базе углерода.

Как отмечают исследователи, новый материал показывает незначительное ухудшение работы по окончании девяти тысяч циклов перезарядки, что есть весьма хорошим показателем. Ученые вычисляют перспективным применение таких миниатюрных конденсаторов для носимой электроники, в частности для умных часов.

Источник: lenta.ru

Умные часы для детей с Алиэкспресс \


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: