Вся информация на сайте предназначена только для специалистов кабельной отрасли, энергетики и электротехники.
+
 

Кабели, которые могут аккумулировать электроэнергию

4 августа 2014, 09:00 1755 Время чтения ≈ 5 мин
Источник: RusCable.Ru

Можете ли вы представить себе, что вы сможете зарядить свой MP3-плеер, смартфон или электромобиль при помощи ткани вашей куртки?

Нанотехнологии приводят к переосмыслению значения привычных вещей. Например, всю электронику мы традиционно представляем себе как совокупность активных и пассивных электронных элементов, источников питания и соединительных проводов. Казалось бы, что здесь можно изменить? Учёные из Университета Центральной Флориды (University of Central Florida) нашли способ совместить функции проводов и источников питания. Объединение «хранителей» энергии (батарей) и её «перевозчиков» (проводов) открывает фантастические возможности. Так, например, смартфоны смогут избавиться от аккумуляторов, которые обычно разряжаются в самый неподходящий момент, и получать энергию из ткани куртки или брюк.

Группа исследователей совершила важное научное открытие, разработав способ, как передачи, так и аккумулирования электричества в одном лёгком медном проводнике. До настоящего времени электрические кабели использовались только для передачи электроэнергии. Медный проводник является отправным пунктом, но, в конечном счете, по мере усовершенствования технологии могут также быть созданы специальные волокна с наноструктурами для одновременной передачи и хранения энергии, как полагает профессор Джайан Томас (Jayan Thomas) из Университета Центральной Флориды (University of Central Florida). Но даже раньше это открытие может быть использовано при разработке конструкций электромобилей, средств выведения на орбиту космических кораблей и портативных электронных устройств. Если станет возможным сохранять и передавать электроэнергию при помощи одного и того же провода, тяжёлые, громоздкие батареи станут предметом прошлого. Можно будет и далее миниатюризировать электронные устройства, или же пространство, которое ранее занимали батареи, можно будет использовать для других целей.

В случае ракетоносителей, как считает профессор Томас, можно будет потенциально облегчить их массу, в результате чего запуски космических объектов станут менее дорогостоящими. Профессор Томас и его аспирант Зенан Ю (Zenan Yu) начали с одного медного проводника.  Они вырастили слой наноусов (нитевидных нанокристаллов) на внешней поверхности медного проводника. Эти наноусы затем были обработаны специальным сплавом, который образовал электрод. Для мощного запаса энергии требуется наличие двух электродов. Поэтому учёным нужно было придумать, как создать второй электрод. Они создали его, добавив очень тонкий пластмассовый лист и обернув им усы, затем, использовали металлическую оболочку (второй электрод) после создания на ней наноусов (второй электрод и наружное покрытие). Затем слои были склеены вместе при помощи специального геля. В то время как слой наноусов изоляционный, внутренний медный проводник сохраняет свою способность передавать электричество, слои вокруг проводника автономно аккумулируют мощную энергию.

Другими словами, профессор Томас и его команда создали суперконденсатор с внешней стороны медного проводника. Суперконденсаторы сохраняют мощную энергию, аналогичную той, которая требуется для запуска транспортного средства или тяжёлого оборудования. Проводник, разработанный профессором Томасом и его командой, в какой-то мере напоминает коаксиальный кабель с оплёткой и центральной жилой, который в быту обычно используется для подключения антенны к телевизору.

Профессор Томас отметил, что, несмотря на то, что впереди ещё много работы, этот метод может быть перенесён на другие типы материалов. Это может привести к созданию специально обработанных волокон для швейной промышленности, которые будут способны удерживать достаточные объёмы энергии для выполнения больших задач. Например, если гибкие солнечные элементы и эти волокна использовать вместе для того, чтобы сшить куртку, её можно будет использовать для автономной зарядки различных электронных или других устройств.

Информация об этой исследовательской работе была опубликована в журнале Advanced Materials.

Обсудить на форуме

Подпишитесь на бесплатный еженедельный журнал RusCable Insider
Уже больше 3000+ подписчиков с нами! Главные новости и дайджест за неделю в удобном формате!

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Другие новости рубрики Эксклюзив
Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Прямой эфир
+