Singapur Milliy universiteti (NUS) qoshidagi Dizayn va muhandislik kolleji tadqiqotchilari guruhi havo namligi (MEG) yordamida elektr energiyasi ishlab chiqaradigan o‘ta yupqa qurilmani ishlab chiqdi. U qalinligi taxminan 0,3 mm bo'lgan yupqa mato qatlami, dengiz tuzi, uglerod siyohi va maxsus suvni yutuvchi jeldan tayyorlangan. Ushbu texnologik yutuq ilmiy jurnalning bosma nashrida chop etildi Advanced Materials 26 yil 2022 may. Dengiz tuzini ekologik toza namlikni yutuvchi sifatida ishlatib, bu matoga o'xshash "batareya" oddiy AA batareyasiga qaraganda yuqori elektr quvvatini ta'minlaydi. U kundalik elektronikani quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin.
MEG qurilmalarining kontseptsiyasi turli materiallarning havodagi namlik bilan o'zaro ta'sir qilish orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish qobiliyatiga asoslangan. Bu soha turli xil qurilmalarni, jumladan, shaxsiy elektronika, elektron teri sensorlari va axborotni saqlash qurilmalarini quvvatlantirish uchun foydalanish imkoniyatlari tufayli qiziqish uyg‘otadi.
Zamonaviy MEG texnologiyalarining asosiy muammolari atrof-muhit namligi va qoniqarsiz elektr xususiyatlari ta'sirida qurilmaning suv bilan to'yinganligi hisoblanadi. Ya'ni, bunday qurilmalar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi barqaror emas va qurilmalarni quvvatlantirish uchun etarli emas.
Ushbu qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun CDE Materialshunoslik va muhandislik bo'limidan dotsent Tan Svi Ching boshchiligidagi tadqiqot guruhi turli xil xususiyatlarga ega ikkita hududni o'z ichiga olgan yangi MEG qurilmasini ishlab chiqdi. NUS jamoasining MEG qurilmasi uglerod nanozarralari bilan qoplangan yupqa to‘qima qatlamidan iborat. Jamoa o'z tadqiqotida sotiladigan yog'och xamiri va poliester matodan foydalangan.
To'qimalarning "ho'l" maydoni gigroskopik ionli gidrogel bilan qoplangan. Dengiz tuzidan foydalanish tufayli maxsus suvni yutuvchi jel namlikning dastlabki og'irligidan olti baravar ko'p bo'lishi mumkin. Havodan namlik to'plash uchun javobgardir. Qarama-qarshi to'qimalarning "quruq" maydoni gigroskopik qatlamni o'z ichiga olmaydi. Bu suvning so'rilishi "ho'l" maydon bilan cheklangan bo'lishi uchun kerak.
Energiya dengiz tuzi ionlari "ho'l" mintaqada suvni yutish orqali ajratilganda hosil bo'ladi. Musbat zaryadli erkin ionlar (kationlar) manfiy zaryadga ega bo'lgan uglerod nanozarralari tomonidan so'riladi. Bu mato yuzasida o'zgarishlarga olib keladi, bu uning ustida elektr maydonini yaratadi. Ushbu o'zgarishlar, shuningdek, to'qimalarni keyinchalik foydalanish uchun energiya saqlashga imkon beradi.
Matoda "ho'l" va "quruq" joylarning kombinatsiyasidan foydalanib, birinchisida yuqori namlikni, ikkinchisida esa past namlikni ta'minlash mumkin. Bu "ho'l" joy suv bilan to'yingan bo'lsa ham, elektr quvvatini saqlab qolish imkonini beradi. "Batareya" 30 kun davomida ochiq, nam muhitda qoldirilganidan so'ng, namlik hali ham "ho'l" joyda saqlanib qolgan, bu qurilmaning elektr quvvatini saqlashda samaradorligini ko'rsatdi.
Singapur jamoasining dizayni ham yuqori moslashuvchanlikni namoyish etdi va burish, dumalash va egilishlarga bardosh bera oldi. Tadqiqotchilar “batareya”ning moslashuvchanligini origami kraniga yig‘ish orqali ko‘rsatishdi, bu esa uning ishlashiga ta’sir qilmadi. MEG qurilmasi o'lchov qulayligi va tijoratda mavjud bo'lgan xom ashyo tufayli allaqachon qo'llanilishi mumkin.
"Suvni o'zlashtirgandan so'ng, 1,5x2 sm hajmdagi bitta energiya ishlab chiqaruvchi mato doimiy muhitda 0,7 soatdan ko'proq vaqt davomida 150V gacha bo'lishi mumkin", dedi tadqiqot guruhidan doktor Chjan Yaoxing.
NUS jamoasi, shuningdek, turli xil ilovalar uchun yangi energiya qurilmasining kengaytirilishini muvaffaqiyatli namoyish etdi. NUS jamoasi ushbu “mato”ning uchta bo‘lagini bog‘lab, ularni standart AA batareyasi o‘lchamidagi 3D-bosma qutiga joylashtirdi. Yig'ilgan qurilmaning kuchlanishi 1,96 V ni tashkil etdi.
NUS ixtirosining keng ko'lamliligi, tijoratda mavjud bo'lgan xom ashyoni olish qulayligi va ishlab chiqarishning arzonligi ushbu ixtironi ommaviy ishlab chiqarish uchun mos qiladi. Tadqiqotchilar allaqachon patent olish uchun ariza topshirishgan va real ilovalar uchun potentsial tijoratlashtirish strategiyalarini o'rganishni rejalashtirishgan.
Shuningdek o'qing:
Siz Ukrainaga rus bosqinchilariga qarshi kurashda yordam bera olasiz. Buning eng yaxshi yo'li - Ukraina Qurolli Kuchlariga pul mablag'larini berishdir Savelife yoki rasmiy sahifa orqali NBU.
Leave a Reply