Naukowcom udało się stworzyć nowy kondensator, w którym za podstawę przyjęto zwykłą cegłę.

Witajcie drodzy goście i subskrybenci mojego kanału. Dziś chcę Wam opowiedzieć o niezwykłym wynalazku amerykańskich naukowców, którym udało się stworzyć w pełni działający kondensator, w którym jako podłoże użyto czerwonej cegły. Więc chodźmy.

Amerykańskim chemikom udało się przekształcić najpopularniejszą czerwoną cegłę w podłoże kondensatora na bazie polimeru PEDOT.

Głównym zadaniem naukowców było znalezienie takiego podłoża, które zapewniłoby dużą powierzchnię styku i zawierałoby żelazo (III) w swoim składzie w wystarczającej ilości. W końcu konieczne jest zapewnienie reakcji polimeryzacji oksydacyjnej.

I jak się okazało, zwykła cegła okazała się idealnym kandydatem, zwłaszcza że jest tania i wytrzymuje znaczne zmiany temperatury i naprężenia mechaniczne.

Prototyp nowego kondensatora wytrzymał 10 000 cykli rozładowania i ładowania, zachowując jednocześnie 90% pierwotnej pojemności.

Naukowcy opublikowali wszystkie wyniki swoich badań na łamach czasopisma Nature Communications.

Dlaczego właśnie czerwona cegła

Jak wiecie, ludzkość od wielu tysiącleci z powodzeniem produkuje czerwone cegły wypalane. A cegła już wypalona składa się z tlenków krzemu i glinu, a także hematytu (to on nadaje cegle kolor).

Jak powstał kondensator

Tak więc amerykańscy naukowcy kierowani przez H. RE. Arsi (University of Washington) zdecydował się na użycie czerwonej cegły jako podłoża dla kondensatora wykonanego z przewodzących folii polimerowych z polietylenu dioksytiofenu (PEDOT).

W takich kondensatorach energia jest magazynowana w wyniku reakcji Faradaya zachodzącej w polimerze.

W celu nałożenia warstwy folii polimerowej PEDOT na cegłę opracowano całą technologię. W trakcie obróbki czerwona cegła zmieniła kolor na ciemnoniebieski, ponieważ wytrącił się na niej polimer.

Naukowcom udało się osiągnąć maksymalną grubość warstwy 400 mikronów, przy czym długość jednego włókna polimerowego wynosi 30 mikrometrów, a jego średnica nie przekracza 190 nanometrów.

Po osadzeniu do cegieł przymocowano metalowe elektrody (zabezpieczone folią epoksydową) i przetestowano jako kondensatory w połączeniu z dwoma różnymi elektrolitami:

1. Używając elektrolitu żelowego, kondensator ceglany wykazał pojemność 1,38 faradów na centymetr sześcienny. Po 1000 cyklach ładowania i rozładowania jego pojemność pozostała na poziomie 90% oryginału.
2. Przy zastosowaniu ciekłego elektrolitu charakterystyka pojemnościowa dla tej samej objętości wynosiła już 2,84 faradów, a maksymalne napięcie było na poziomie 2,6 V. Co umożliwiło zasilanie diody LED na minutę. Tylko w tej wersji urządzenie nie wykazało dużej stabilności.

Należy podkreślić, że badacze nie dokonali jeszcze dokładnego doboru parametrów dla próbek eksperymentalnych, a jedynie zbadali samą możliwość pracy.

Dlatego w przyszłości parametry techniczne kondensatora ceglanego można dostosować do znacznie lepszej strony.

Gdzie takie kondensatory zostaną zastosowane?

Oczywiście w przyszłości nie znajdziemy telefonów z ceglanymi bateriami, ale można je wykorzystać w stacjonarnych instalacjach do szybkiego magazynowania energii.

Naukowcy podkreślają również, że takie ceglane kondensatory można z powodzeniem zastosować w budownictwo (ponieważ wytrzymałość mechaniczna cegły po nałożeniu warstwy polimeru nie ulega zniszczeniu) mieszkalna domy.

Stworzy to doskonały system magazynowania energii (na przykład z paneli słonecznych). Rzeczywiście, według wstępnych obliczeń, takie ściany mogą mieć pojemność 11500 faradów na metr kwadratowy powierzchni.

Oczywiście rozwój zapowiada się obiecująco, ale żeby mówić konkretniej, trzeba zaczekać na pełne komercyjne wykorzystanie urządzenia. Jeśli podobał Ci się materiał, nie zapomnij o polubieniu i komentarzu. Dziękuję za uwagę!