מדענים הצליחו ליצור קבל חדש, שבו לבנים רגילות נלקחו כבסיס.
שלום אורחים יקרים ומנויים לערוץ שלי. היום אני רוצה לספר לכם על המצאה יוצאת דופן של מדענים אמריקאים שהצליחו ליצור קבלים עובדים לגמרי, בהם שימשה לבנה אדומה כמצע. אז בוא נלך.
כימאים אמריקאים הצליחו להמיר את הלבנה האדומה הנפוצה ביותר למצע קבלים, על בסיס פולימר PEDOT.
משימתם העיקרית של המדענים הייתה למצוא מצע כזה שיבטיח שטח מגע פני שטח גדול ויכיל ברזל (III) בהרכבו בכמות מספקת. אחרי הכל, יש צורך להבטיח את התגובה של פילמור חמצוני.
וכפי שהתברר, לבנים רגילות התבררו כמועמדות אידיאלית, במיוחד מכיוון שהיא זולה ועומדת בשינויים משמעותיים בטמפרטורה ובמתח מכני.
אב הטיפוס של הקבל החדש עמד על 10,000 מחזורי טעינת פריקה תוך שמירה על 90% מהקיבולת המקורית שלו.
מדענים פרסמו את כל תוצאות מחקריהם בדפי כתב העת תקשורת טבע.
למה דווקא לבנים אדומות
כידוע, האנושות מייצרת לבנים אפויות אדומות מזה אלפי שנים. ולבנים שכבר ירו מורכבות מתחמוצות מסיליקון ואלומיניום, כמו גם מהמטיט (זה שנותן את הצבע ללבנה).
כיצד נוצר הקבל
אז מדענים אמריקאים בראשות ה. ד. ארסי (אוניברסיטת וושינגטון) החליטה להשתמש בלבנים אדומות כמצע לקבל העשוי מסרטי פולימר מוליכים מפוליאתילן דיוקסיתיופן (PEDOT).
בקבלים כאלה אנרגיה מאוחסנת עקב תגובת פאראדיי המתרחשת בפולימר.
על מנת ליישם שכבה של סרט פולימר PEDOT על לבנה, פותחה טכנולוגיה שלמה. במהלך העיבוד, הלבנה האדומה שינתה את צבעה לכחול כהה בשל העובדה שהפולימר הושקע עליה.
מדענים הצליחו להשיג עובי שכבה מרבי של 400 מיקרון, בעוד שאורכו של סיב פולימרי אחד הוא 30 מיקרומטר, וקוטרו אינו עולה על 190 ננומטר.
לאחר התצהיר הוצמדו לבנים אלקטרודות מתכת (מוגנות באמצעות סרט אפוקסי) ונבדקו כקבלים בשילוב עם שני אלקטרוליטים שונים:
- באמצעות אלקטרוליט ג'ל הקבל הלבנים הראה קיבול של 1.38 פארדות לסנטימטר מעוקב. ולאחר 1000 מחזורי פריקת טעינה, קיבולתו נותרה על 90% מהמקור.
- בעת שימוש באלקטרוליט נוזלי, המאפיין הקיבולי לאותו נפח היה כבר 2.84 פארדים והמתח המרבי היה 2.6 וולט. מה שאפשר להפעיל את ה- LED למשך דקה. רק בגרסה זו המכשיר לא הפגין יציבות גבוהה.
יש להדגיש כי החוקרים טרם ביצעו בחירה מדויקת של פרמטרים לדגימות ניסיוניות, אלא רק למדו את האפשרות מאוד לעבוד.
לכן, בעתיד ניתן להתאים את הפרמטרים הטכניים של קבל הלבנים לצד טוב בהרבה.
היכן ישתמש בקבלים כאלה?
כמובן שלא נמצא טלפונים עם סוללות לבנים בעתיד, אך ניתן להשתמש בהם במתקנים נייחים לאחסון אנרגיה מהיר.
מדענים גם מדגישים שקבלים לבנים כאלה עשויים בהחלט לשמש בנייה (מכיוון שהעוצמה המכנית של הלבנים לאחר מריחת שכבת פולימר אינה סובלת) למגורים בתים.
זה ייצור מערכת אחסון אנרגיה מצוינת (למשל, מפאנלים סולאריים). ואכן, על פי חישובים ראשוניים, קירות כאלה עשויים בהחלט להיות בעלי קיבולת של 11,500 פרדות למטר רבוע של שטח.
כמובן שהפיתוח מבטיח, אך בכדי לדבר באופן ספציפי יותר עליכם להמתין לשימוש מסחרי מלא במכשיר. אם אהבתם את החומר, אז אל תשכחו מהדומה וההערה. תודה על תשומת הלב!