Den Wissenschaftlern gelang es, einen neuen Kondensator zu schaffen, auf dem ein gewöhnlicher Ziegelstein basiert.

Hallo liebe Gäste und Abonnenten meines Kanals. Heute möchte ich Ihnen von einer ungewöhnlichen Erfindung amerikanischer Wissenschaftler erzählen, die es geschafft haben, einen voll funktionsfähigen Kondensator zu schaffen, bei dem ein roter Backstein als Substrat verwendet wurde. So lass uns gehen.

Amerikanischen Chemikern gelang es, den gebräuchlichsten roten Backstein in ein Kondensatorsubstrat auf der Basis des PEDOT-Polymers umzuwandeln.

Die Hauptaufgabe der Wissenschaftler bestand darin, ein solches Substrat zu finden, das eine große Kontaktfläche garantiert und Eisen (III) in seiner Zusammensetzung in ausreichender Menge enthält. Schließlich ist es notwendig, die Reaktion der oxidativen Polymerisation sicherzustellen.

Und wie sich herausstellte, erwies sich gewöhnlicher Ziegel als idealer Kandidat, zumal er billig ist und erheblichen Temperaturänderungen und mechanischen Belastungen standhält.

Der Prototyp des neuen Kondensators hielt 10.000 Entlade-Lade-Zyklen stand und behielt 90% seiner ursprünglichen Kapazität bei.

Wissenschaftler veröffentlichten alle Ergebnisse ihrer Forschung auf den Seiten der Zeitschrift Naturkommunikation.

Warum genau roter Backstein?

Wie Sie wissen, produziert die Menschheit seit vielen Jahrtausenden erfolgreich rot gebackene Ziegel. Und bereits gebrannter Ziegel besteht aus Silizium- und Aluminiumoxiden sowie Hämatit (er gibt dem Ziegel die Farbe).

Wie der Kondensator erstellt wurde

So haben amerikanische Wissenschaftler unter der Leitung von H. D. D. Arsi (University of Washington) entschied sich für die Verwendung von rotem Backstein als Substrat für einen Kondensator aus leitfähigen Polymerfilmen aus Polyethylendioxythiophen (PEDOT).

In solchen Kondensatoren wird Energie aufgrund der Faraday-Reaktion gespeichert, die im Polymer stattfindet.

Um eine Schicht PEDOT-Polymerfolie auf einen Ziegel aufzutragen, wurde eine ganze Technologie entwickelt. Während der Verarbeitung änderte der rote Backstein seine Farbe in dunkelblau, da das Polymer darauf ausgefällt wurde.

Den Wissenschaftlern gelang es, eine maximale Schichtdicke von 400 Mikrometern zu erreichen, während die Länge einer Polymerfaser 30 Mikrometer beträgt und ihr Durchmesser 190 Nanometer nicht überschreitet.

Nach der Abscheidung wurden Metallelektroden (geschützt mit einem Epoxidfilm) an den Ziegeln angebracht und als Kondensatoren in Kombination mit zwei verschiedenen Elektrolyten getestet:

1. Unter Verwendung eines Gelelektrolyten zeigte der Ziegelkondensator eine Kapazität von 1,38 Farad pro Kubikzentimeter. Und nach 1000 Lade- / Entladezyklen blieb seine Kapazität bei 90% des Originals.
2. Bei Verwendung eines flüssigen Elektrolyten betrug die kapazitive Charakteristik für das gleiche Volumen bereits 2,84 Farad und die maximale Spannung betrug 2,6 Volt. Dadurch war es möglich, die LED für eine Minute mit Strom zu versorgen. Nur in dieser Ausführung zeigte das Gerät keine hohe Stabilität.

Es sollte betont werden, dass die Forscher noch keine genaue Auswahl von Parametern für experimentelle Proben vorgenommen haben, sondern nur die Möglichkeit einer Arbeit untersucht haben.

Daher können in Zukunft die technischen Parameter des Ziegelkondensators für eine viel bessere Seite korrigiert werden.

Wo werden solche Kondensatoren eingesetzt?

Natürlich werden wir in Zukunft keine Telefone mit Ziegelbatterien mehr finden, aber sie können in stationären Installationen zur schnellen Energiespeicherung verwendet werden.

Wissenschaftler betonen auch, dass solche Ziegelkondensatoren durchaus in verwendet werden können Konstruktion (da die mechanische Festigkeit des Ziegels nach dem Aufbringen einer Polymerschicht nicht leidet) Wohn Häuser.

Dadurch entsteht ein hervorragendes Energiespeichersystem (z. B. aus Sonnenkollektoren). Nach vorläufigen Berechnungen können solche Wände durchaus eine Kapazität von 11.500 Farad pro Quadratmeter Oberfläche haben.

Natürlich ist die Entwicklung vielversprechend, aber um genauer zu sprechen, müssen Sie auf die vollständige kommerzielle Nutzung des Geräts warten. Wenn Ihnen das Material gefallen hat, vergessen Sie nicht das Gleiche und den Kommentar. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!