Wetenschappers zijn erin geslaagd een nieuwe condensator te maken, waarbij een gewone steen als basis werd genomen.

Hallo lieve gasten en abonnees van mijn kanaal. Vandaag wil ik je vertellen over een ongebruikelijke uitvinding van Amerikaanse wetenschappers die erin slaagden een volledig werkende condensator te creëren, waarbij rode baksteen als substraat werd gebruikt. Dus laten we gaan.

Amerikaanse scheikundigen slaagden erin om de meest voorkomende rode steen om te vormen tot een condensatorsubstraat, gebaseerd op het PEDOT-polymeer.

De belangrijkste taak van de wetenschappers was om een ​​dergelijk substraat te vinden dat een groot contactoppervlak zou garanderen en voldoende ijzer (III) in zijn samenstelling zou bevatten. Het is immers noodzakelijk om de reactie van oxidatieve polymerisatie te waarborgen.

En zoals later bleek, bleek gewone baksteen een ideale kandidaat, vooral omdat het goedkoop is en bestand is tegen aanzienlijke temperatuurveranderingen en mechanische belasting.

Het prototype van de nieuwe condensator doorstond 10.000 ontladingscycli met behoud van 90% van zijn oorspronkelijke capaciteit.

Wetenschappers publiceerden alle resultaten van hun onderzoek op de pagina's van het tijdschrift Nature Communications.

Waarom precies rode baksteen

Zoals u weet, produceert de mensheid al vele millennia met succes rood gebakken bakstenen. En reeds gebakken baksteen bestaat uit silicium- en aluminiumoxiden, evenals hematiet (hij is het die de kleur aan de steen geeft).

Hoe de condensator is gemaakt

Dus Amerikaanse wetenschappers onder leiding van H. D. Arsi (Universiteit van Washington) besloot rode baksteen te gebruiken als substraat voor een condensator gemaakt van polyethyleendioxythiofeen (PEDOT) geleidende polymeerfilms.

In dergelijke condensatoren wordt energie opgeslagen als gevolg van de Faraday-reactie die plaatsvindt in het polymeer.

Om een ​​laag PEDOT-polymeerfilm op een steen aan te brengen, is een hele technologie ontwikkeld. Tijdens de verwerking veranderde de rode steen van kleur naar donkerblauw vanwege het feit dat het polymeer erop neersloeg.

Wetenschappers wisten een maximale laagdikte van 400 micron te bereiken, terwijl de lengte van één polymeervezel 30 micrometer is en de diameter niet groter is dan 190 nanometer.

Na afzetting werden metalen elektroden (beschermd met een epoxyfilm) op de stenen bevestigd en getest als condensatoren in combinatie met twee verschillende elektrolyten:

1. Met behulp van een gelelektrolyt vertoonde de steencondensator een capaciteit van 1,38 farad per kubieke centimeter. En na 1000 laad-ontlaadcycli bleef de capaciteit op 90% van het origineel.
2. Bij gebruik van een vloeibare elektrolyt was de capacitieve karakteristiek voor hetzelfde volume al 2,84 farad en lag de maximale spanning op het niveau van 2,6 volt. Waardoor het mogelijk was om de LED een minuut lang van stroom te voorzien. Alleen in deze versie vertoonde het apparaat geen hoge stabiliteit.

Benadrukt moet worden dat onderzoekers nog geen nauwkeurige selectie van parameters voor experimentele monsters hebben uitgevoerd, maar alleen de mogelijkheid van werk hebben bestudeerd.

Daarom kunnen in de toekomst de technische parameters van de steencondensator worden aangepast voor een veel betere kant.

Waar worden dergelijke condensatoren gebruikt?

Uiteraard zullen we in de toekomst geen telefoons met baksteenbatterijen vinden, maar ze kunnen in stationaire installaties worden gebruikt voor snelle energieopslag.

Wetenschappers benadrukken ook dat dergelijke steencondensatoren heel goed kunnen worden gebruikt in constructie (aangezien de mechanische sterkte van de steen na het aanbrengen van de polymeerlaag er niet onder lijdt) huizen.

Hierdoor ontstaat een uitstekend energieopslagsysteem (bijvoorbeeld van zonnepanelen). Volgens voorlopige berekeningen kunnen dergelijke muren inderdaad een capaciteit hebben van 11.500 farad per vierkante meter oppervlak.

De ontwikkeling is natuurlijk veelbelovend, maar om specifieker te zijn, moet je wachten op het volledige commerciële gebruik van het apparaat. Als je het materiaal leuk vond, vergeet dan de like en de opmerking niet. Bedankt voor de aandacht!