23.8 C
Budapest
kedd, szeptember 15, 2020

A kutatók új gyémánt nanoszerkezetet javasolnak a hatékony energiatárolás érdekében

A megújuló energiával kapcsolatos kutatások egyik legnagyobb kihívása az energiatárolás.

A cél az, hogy nagy tárolókapacitással rendelkező energiatároló anyagot találjanak, amely nagy mennyiségű energiát is gyorsan és hatékonyan képes elvezetni. A fenti akadály leküzdésére a Queensland-i Műszaki Egyetem (QUT) kutatói vadonatúj szén-nanoszerkezetet javasoltak az energia mechanikus formában történő tárolására.

Jelenleg a legtöbb hordozható energiatároló eszköz  a kémiai folyamatokat használja ki. Ilyenek például az elemek, azonban a javasolt új szerkezet, amely egy gyémánt nanotér szálból (DNT) készült, mentes azoktól a korlátoktól, mint az akkumulátorok, például hőmérsékleti érzékenység, szivárgás vagy robbanás veszély.
 
 
Ez a módszer különbözik az energiatárolás korábbi módjától, valamint az ahhoz fölhasznált anyag robusztusságától. Dr. Haifei Zhan és csapata a QUT Anyagtudományi Központban számítógépes modellezést alkalmazott, hogy ezen ultravékony, egydimenziós szénszálak szerkezetét ajánlhassa. Az elv az, hogy ezeknek a szálaknak energiát kell tárolniuk, ha csavartak vagy feszítik őket. Ez ahhoz hasonlít, ahogy a játékautókba a kulcs elforgatásával a rugót szoros tekercsbe kényszerítjük. Miután elengedtük a kulcsot, a tekercs átadja a benne tárolt többlet-energiát, ami megmozgatja a kerekeket.
 

Szén nanocsövek számítógéppel generált molekuláris modellje
Szén nanocsövek számítógéppel generált molekuláris modellje
Fotó: Getty Images

A kutatók összehasonlították a szén nanocsöveket gyémánt nano-részekkel. Fölfedezték, hogy bár a szén nanocsövek mechanikai tulajdonságai jobbak, , a gyémánt nanorész kötegek szerkezetileg stabilabbak voltak, mint a szén nanocsövek kötegei. Ez azt jelenti, hogy hatékonyabbak lehetnek tekercselve és több energiát tudnak tárolni. Így megnövekszik a fölhasználás szabadsága.
 
Bár sokoldalúak és robusztusak, az a tény, hogy ilyen kicsik azt jelenti, hogy ezeket a DNT kötegeket fel lehetne használni apró robotok és elektronikus eszközök, – például a testbe beültetett orvosbiológiai diagnosztikai rendszerek – táplálására. Alacsony sűrűségük miatt ezeket a gyémánt nanocsöveken alapuló anyagokat fel lehetne használni a repülésnél és űrkutatásban, megtakarítva mind a helyet, mind a súlyt, így energiahatékonyabb, és ezért környezetbarátabb megoldást eredményezve. A szén nanocsövek nagy szakítószilárdsága miatt a korábbi kutatások kimutatták, hogy egy ilyen anyagnak lehetősége van saját súlyának 50 000-szeresét megtartani.
 

nano szerkezet
Grafén és a gránát szerkezete Fotó: Getty Images

 
Noha pillanatnyilag az elméleti kutatásnál tartunk, e csoport a továbbiakban egy kísérleti nanoméretű mechanikus energiarendszert hoz létre a koncepció igazolására. Dr. Zhan elmondta, hogy csapata a következő 2-3 évben tervezi a mechanikus energiatároló rendszer felépítését, és azt a reméli, hogy ezt az új megoldást számos helyen alkalmazzák majd, beleértve az elemeket, az intelligens textiltechnikákat, a hordozható technológiát és még az intelligens épületeket is.
 
 
Andi
Andi
Sziasztok! Én leginkább a "Sztárokkal" és az "ASZV"-vel szoktam foglalkozni. Viszont mostanában egyre több cikket szoktam írni a "Minden Más" kategóriába is. Remélem tetszik nektek.
137RajongókTetszik
33KövetőKövetés
8KövetőKövetés

AJÁNLÓ