Selline näeb välja superkondensaator, mis võiks telefoni laadida viie sekundiga
Tänu Kesk-Florida ülikooli UCF töörühma loodud murrangulisele superkondensaatorile võib poolteise aastaga ammenduvate ja laadimiseks pool tundi või rohkem aega kulutavate telefoniakude aeg viimaks ümber saada.
Žurnaalis ACS Nano ilmunud uuringus kirjeldavad autorid, kuidas nad töötasid välja suuri energiahulki talletavate ja mahtuvuskadudeta rohkem kui 30 000 täis- ja tühjakslaadimistsüklit võimaldava paindliku superkondensaatori, vahendab Red Orbit.
Töörühm loodab, et nende uurimus avaldab olulist mõju kogu tehnikatööstusele mobiiltelefonidest elektrisõidukiteni. „Akude asendamine selliste superkondensaatoritega võimaldaks laadida mobiiltelefoni mõne sekundiga, kusjuures ühest laadimiskorrast jätkuks rohkem kui nädalaks,“ kinnitas pressiteates järeldoktorant Nitin Choudhary.
Nüüdisajal uurivad paljud teadlased, kuidas toota nanomaterjalidest superkondensaatoreid, mis võiksid elektroonikaseadmete akude omadusi parendada või akusid koguni asendada. Probleem kujutab endast suurt väljakutset, kuna liitium-ioonaku karakteristikutega võrreldavate näitajatega superkondensaator peaks olema akust väga palju suuremate mõõtmetega.
Töörühm märkis, et nende lahendus rajaneb vaid paari aatomi paksustel nn kahemõõtmelistel e tasapinnalistel materjalidel, mis kujutavad endast nüüdistehnika viimast sõna. Teised teadlased on proovinud samasuguseid tulemusi saavutada grafeeni ja muude tasapindmaterjalidega, kuid seni pole püüdluseid saatnud oluline edu.
„Probleemid tekivad, kui neid tasapinnalisi materjale püütakse siduda olemasolevate süsteemidega — see on kujunenud kogu valdkonna n-ö pudelikaelaks,“ rääkis UCF-i materjaliteadlane Yeonwoong „Eric“ Jung. „Meie töötasime välja lihtsa, keemilisel sünteesil rajaneva lähenemise, mis võimaldab olemasolevaid materjale tasapinnaliste materjalidega väga edukalt lõimida.“
Töörühma loodud superkondensaatorid koosnevad miljonitest ühe nanomeetri jämedustest „traatidest“, mida katavad kahemõõtmelised materjalid. Superkondensaatori äärmiselt hea elektrijuhtivusega südamik võimaldab elektrone kiiresti „nihutada“, mis soodustab ülikiiret täis- ja tühjakslaadimist. Tasapinnaliste materjalide kihilised kestad toodavad märkimisväärsel hulgal energiat väga suurte tiheduste juures, märkisid uurijad. Kuna superkondensaatorid on paindlikud, võib avastus kujuneda oluliseks hüppelauaks rakenduskõlbuliku nn seljas kantava elektroonika (wearable tech) arendamisele.
