Кагаздын жаңы түрү суперкапакаторлор сыяктуу энергияны үнөмдөө үчүн сонун жөндөмгө ээ. Бул Линкопинг Органикалык Электроника Университетинин (Швеция) лабораториясынын изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан жана алардын айтымында, кагазда калыбына келтирилүүчү энергия жаатында жаңы бөлүм ачылышы мүмкүн.

"Энергетикалык кагаз" деп аталган целлюлоза жипчелеринен жасалган, алар жогорку басымдуу сууга түшүп, диаметри калыңдыгы 20 нанометрге жеткенге чейин жасалган. Андан кийин бул жипчелер электрдик заряддуу полимер менен капталып, андан соң баракка айланган.

Бул дүйнөдөгү жаңылануучу энергия булактарын кеңири колдонуу жыл мезгилине карабастан, күндүн шамалы, күн ачык, күн ачык болуп жаткандыгына карабастан энергияны сактоонун жаңы ыкмаларын талап кылган жаңы продукт.

Диаметри 15 сантиметр жана калыңдыгы миллиметрдин ондон бир бөлүгү болгон ар бир барак учурдагы суперкапакаторлор сыяктуу көп энергияны сактай алат. Материал жүздөгөн жолу заряддалат жана ар бир заряд бир нече секундду алат.

Целлюлоза жипчелери суу эритмесинде болгондо, аларга электрдик заряддуу полимер (PEDOT: PSS) суу эритмеси түрүндө кошулат. Андан соң полимер жипчелердин айланасында ичке пленка түзөт.

«Капталган жипчелер бири-бирине жабышып, алардын ортосундагы боштуктагы суюктук электролит катары иштейт», - деп түшүндүрөт башка изилдөөчүлөр менен тажрыйба жүргүзгөн докторант Джеспер Эдберг.

“Жука пленкалар бир нече убакыттан бери иштеп келет. Биздин жасаган ишибиз үч өлчөмдө материалды өндүрүү болду », - деп түшүндүрөт органикалык электроника профессору жана изилдөө макаласынын тең автору Ксавье Криспин.

Кагаз суу өткөрбөйт жана эч кандай коркунучтуу химиялык заттарды же материалдарды колдонбостон жасалган.

Энергетикалык кагаз материалдары бир аз пластикалык кагазга окшош жана сезилет. Изилдөөчүлөр көңүл ачууну чечишип, оригами баракчасынан куу жасап, материалдын күчтүүлүгү жөнүндө түшүнүк беришкен.

Энергетикалык кагазды андан ары өркүндөтүү үчүн, изилдөөчүлөр KTH технологиялык институту, Швециянын Иннвентия изилдөө институту, Даниянын техникалык университети жана Кентукки университети менен биргелешип иштешти.

Энергетикалык кагаз эми төрт дүйнөлүк рекордду: эң жогорку кубаттуулукту жана органикалык электрониканын кубаттуулугун, органикалык өткөргүчтөгү эң жогорку кубаттуулукту, бир эле учурда иондорду жана электрондорду өткөрүүчү эң жогорку кубаттуулукту жана транзистордогу эң жогорку активдүү интерэлектрод өткөрүмдүүлүгүн алды.

Изилдөөнүн жыйынтыктары Advanced Science журналында жарыяланды.

Кийинкиси эмне? Энергетикалык кагазды массалык түрдө чыгаруу ыкмасын түзүү. Изилдөөчүлөр жаңы эле материал өндүрө турган өндүрүштүк ишкананы өнүктүрүүгө каражат алышты.

Сиз Комментарий калтыруу үчүн кирген керек.

Кагаз батарейкасы кандайча иштейт?

Бактериялар энергия өндүргөндө пайда болгон электрондор клетка кабыкчасынан өтөт. Алынган энергия батареяны тышкы электроддор аркылуу заряддоо үчүн колдонулат.

Окумуштуулар кагаз батареясын жандандыруу үчүн суу же башка суу негизиндеги суюктукту колдонушкан. Суюктук чөйрөсүндө бактериялар жигердүү болуп, тамак-аш үчүн жетиштүү энергия, мисалы, санариптик калькулятор чыгара башташат.

Эксперименттердин алкагында кычкылтектин “бактериалдык” күч түзүмүнүн ишине таасири аныкталды. Кычкылтек кагаз аркылуу оңой өтөт жана бактерия өндүргөн электрондорду камтышы мүмкүн. Чындыгында, кычкылтек электр энергиясын өндүрүүнү бир аз төмөндөтөт, бирок мындай таасир аз.

Кагаз батарейкасы бир жолку продукт. Азыркы учурда прототип иштелип чыкты, сактоо мөөнөтү төрт айга жакын. Илимпоздор эффективдүүлүктү жогорулатуу жана узак мөөнөттүү сактоо шарттарын иштеп чыгууну улантышууда.

Көпчүлүк практикалык колдонмолор үчүн кагаз батареяларынын кубаттуулугун болжол менен 1000 эсе көбөйтүү керек. Буга кагаз кубаттуулугунун бир нече булактарын катарлаш жана бириктирүү аркылуу жетишилет.

Ал арада ойлоп табуучулар патентке өтүнмө беришип, товарды коммерциялаштыруу үчүн инвесторлорду издеп жатышат.

Кагаз электр кубаттуулугуна муктаждык

Энергетикалык ресурстар чектелүү болгон дүйнөнүн алыскы аймактарында күнүмдүк буюмдар - электр розеткалары жана батарейкалар колдонуучулар үчүн кымбат баалуу нерсе.

Мындай региондордогу медициналык кызматкерлер көбүнчө диагностикалык шаймандарга электр жарыгын беришпейт. Ошол эле учурда, классикалык батарейкалар көп учурда жеткиликтүү эмес же баасы өтө кымбат.

Дал ушундай региондор үчүн электр кубатынын жаңы булактары тез жана арзан жана көчмө болушу керек. Аккумулятордун жаңы түрүн - бактериялар менен толтурулган кагазды ойлоп табуу, көйгөйлөрдү чечүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Кагаз уникалдуу касиеттерге ээ, биосенсорлорду өндүрүү үчүн материал катары иштейт. Бул арзан, бир жолу колдонулуучу, практикалык материал, анын бети чоң.

Коммерциялык классикалык батарейкалар өтө энергия талап кылган жана кымбат. Кубат булагынын бул түрүн кагаз субстраттарына бириктирүү мүмкүн эмес. Ошондуктан, мыкты чечим био-батарея болуп саналат.