| 0 |
|
В Дрексельском университете (штат Пенсильвания) разработан способ модификации на молекулярном уровне нитей целлюлозных материалов, таких как хлопок или лен, позволяющий превратить изготовленную из них ткань в устройство для аккумулирования электроэнергии.
О результатах работы рассказывается в статье в журнале Advanced Energy Materials. Нити сначала проходили обработку в солевом расплаве. Их полимерные цепочки в результате разбухали и в них можно было внедрить функциональный материал, такой как частицы активированного угля. Нить выдавливали через шприц, заполненный смесью материала с ионной жидкостью (при этом углерод физически вдавливался в волокно) и наматывали на катушку. Ионную жидкость вымывали водой, которая вновь сжимала хлопковое волокно, фиксируя частицы углерода на поверхности.
В итоге был получен сложный композитный волокнистый материал, который сохранял исходную гибкость и приобретал проводящие свойства активированного угля. Электропроводности самого угля недостаточно для энергетических приложений, и перед тестированием нить переплетали с тонкой нержавеющей проволокой — это позволяло материалу заряжаться более легко.
«Процесс этот позволяет использовать любые коммерческие нити из целлюлозы — хлопчатобумажные, льняные, бамбуковые, вискозные, благодаря чему можно получать энергосберегающий текстиль с широким диапазоном возможных механических свойств. В волокно можно также внедрять различные углеродные наноматериалы. Активированный уголь выбран с прицелом на создание элементов одежды, поскольку он не раздражает кожу.
По результатам тестирования, наилучшую емкость, на уровне коммерческих суперконденсаторов, имела хлопчатобумажная нить, скрученная с проволокой до «вплавления» частиц угля. Но, к сожалению, все разновидности хб-материала оказались ломкими, такими нитями нельзя было ткать или вязать.
Поэтому, группа исследователей Дрексельского университета, остановилась на других вариантах — бамбук, лен и смесь вискозы с нейлоном. Ни один из них не смог сравниться с хлопчатобумажным волокном по электрохимическим характеристикам, однако все они были достаточно прочными для вплетания в ткань без разрушения с использованием промышленных швейных машин.
Коллектив авторов в сотрудничестве с инженерами Института наноматериалов уже разрабатывают тканые суперконденсаторы и продолжают вести поиск оптимальных материалов и технологических процессов.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
