hengameh
8th September 2010, 02:27 PM
اکنون به واسطه توسعه یک ابرخازن نانولوله‌ای کاغذی جدید، تمام ترانزیستورها و نمایشگر‌های کاغذی می‌توانند به وسیله یک منبع توان سازگار نیرو بگیرند. این ابرخازن کاغذی که به وسیله محققان در دانشگاه استمفورد طراحی شده است، با چاپ ساده نانولولههای کربنی روی یک قطعه کاغذی اصلاح شده، ساخته می‌شود.
جام جم نوشت، تمام ترانزیستورها و نمایشگر‌های کاغذی که تاکنون دانشمندان طراحی کرده‌اند، اکنون به واسطه توسعه یک ابرخازن نانولوله‌ای کاغذی جدید، می‌توانند بوسیله یک منبع توان سازگار نیرو بگیرند. این ابرخازن کاغذی که به وسیله محققان در دانشگاه استمفورد طراحی شده است، با چاپ ساده نانولولههای کربنی روی یک قطعه کاغذی اصلاح شده، ساخته می‌شود. این محققان امیدوارند که این طراحی مجتمع بتواند منجر به توسعه الکترونیک کاغذی کم‌هزینه و قابل عرضه شود.
در این ابرخازن کاغذی، همه اجزای ضروری به شکل نانولولههای کربنی تک‌جداره (SWCNTS) روی یک صفحه کاغذی منفرد مجتمع می‌شوند. چاپ بسیار سریع می‌تواند برای چاپ مستقیم این نانولولههای تک‌جداره روی یک قطعه کاغذ استفاده شود. این کاغذ می‌تواند هر چیزی از کاغذ چاپ عکس گرفته تا کاغذ روزنامه باشد. این محققان در ابتدا متوجه شدند که این نانولوله‌ها به قدری کوچک هستند که درون خلل و فرج میکرواندازه قطعه کاغذ نفوذ می‌کنند و سبب اتصال کوتاه در این افزاره می‌شوند. آنها برای حل این مشکل ابتدا هر دو طرف قطعه کاغذ را با پلی‌وینیلیدن فلوئوراید (PVDF) روکش‌دهی کردند. این ماده هر چند این خلل و فرج را مسدود می‌کرد ولی هنوز به الکترولیت‌ها اجازه می‌داد که از سرتاسر این قطعه کاغذ عبور کنند. به این لحاظ، این کاغذ اصلاح شده توانست به عنوان یک غشاء الکترولیت و یک جداکننده بدون اتصال کوتاه عمل کند.
یی‌کو، یکی از این محققان گفت: نکته کلیدی این است که این نانولوله‌ها به خوبی به کاغذ می‌چسبند و برای ممانعت از اتصال کوتاه به طور کامل درون کاغذ نفوذ نمی‌کنند.
به محض این که این نانولوله‌ها روی این کاغذ اصلاح شده چاپ شدند، بین آنها نیروهای پیوندی قوی ایجاد شد. مشابه این نیروها موقع نوشتن با یک مداد یا خودکار روی کاغذ، ایجاد می‌شود. حتی هنگام ساییدن آنها، این نانولولههای کربنی تک‌جداره متصل به این کاغذ باقی ماندند. بعد از چاپ نانولوله‌ها روی دو طرف صفحات منفرد کاغذ، برای تشکیل یک ابرخازن الکترولیت بارگذاری شد. این نانولولههای کربنی در این خازن هم به عنوان الکترودها و هم به عنوان جمع‌کننده‌های جریان عمل کردند. ظرفیت این ابرخازن حدود 3F/g بود. این افزاره همچنین یک پایداری چرخه‌زنی عالی از خود نشان داد و بعد از 2500 چرخه، مقدار خیلی کمی از ظرفیت خود را از دست داد. این دانشمندان باور دارند که همین مفهوم می‌تواند به خوبی برای ساخت باتری‌ها توسعه داده شود. این محققان نتایج خود را در مجله
Applied Physics Letters منتشر کرده‌اند.
جام جم
جام جم نوشت، تمام ترانزیستورها و نمایشگر‌های کاغذی که تاکنون دانشمندان طراحی کرده‌اند، اکنون به واسطه توسعه یک ابرخازن نانولوله‌ای کاغذی جدید، می‌توانند بوسیله یک منبع توان سازگار نیرو بگیرند. این ابرخازن کاغذی که به وسیله محققان در دانشگاه استمفورد طراحی شده است، با چاپ ساده نانولولههای کربنی روی یک قطعه کاغذی اصلاح شده، ساخته می‌شود. این محققان امیدوارند که این طراحی مجتمع بتواند منجر به توسعه الکترونیک کاغذی کم‌هزینه و قابل عرضه شود.
در این ابرخازن کاغذی، همه اجزای ضروری به شکل نانولولههای کربنی تک‌جداره (SWCNTS) روی یک صفحه کاغذی منفرد مجتمع می‌شوند. چاپ بسیار سریع می‌تواند برای چاپ مستقیم این نانولولههای تک‌جداره روی یک قطعه کاغذ استفاده شود. این کاغذ می‌تواند هر چیزی از کاغذ چاپ عکس گرفته تا کاغذ روزنامه باشد. این محققان در ابتدا متوجه شدند که این نانولوله‌ها به قدری کوچک هستند که درون خلل و فرج میکرواندازه قطعه کاغذ نفوذ می‌کنند و سبب اتصال کوتاه در این افزاره می‌شوند. آنها برای حل این مشکل ابتدا هر دو طرف قطعه کاغذ را با پلی‌وینیلیدن فلوئوراید (PVDF) روکش‌دهی کردند. این ماده هر چند این خلل و فرج را مسدود می‌کرد ولی هنوز به الکترولیت‌ها اجازه می‌داد که از سرتاسر این قطعه کاغذ عبور کنند. به این لحاظ، این کاغذ اصلاح شده توانست به عنوان یک غشاء الکترولیت و یک جداکننده بدون اتصال کوتاه عمل کند.
یی‌کو، یکی از این محققان گفت: نکته کلیدی این است که این نانولوله‌ها به خوبی به کاغذ می‌چسبند و برای ممانعت از اتصال کوتاه به طور کامل درون کاغذ نفوذ نمی‌کنند.
به محض این که این نانولوله‌ها روی این کاغذ اصلاح شده چاپ شدند، بین آنها نیروهای پیوندی قوی ایجاد شد. مشابه این نیروها موقع نوشتن با یک مداد یا خودکار روی کاغذ، ایجاد می‌شود. حتی هنگام ساییدن آنها، این نانولولههای کربنی تک‌جداره متصل به این کاغذ باقی ماندند. بعد از چاپ نانولوله‌ها روی دو طرف صفحات منفرد کاغذ، برای تشکیل یک ابرخازن الکترولیت بارگذاری شد. این نانولولههای کربنی در این خازن هم به عنوان الکترودها و هم به عنوان جمع‌کننده‌های جریان عمل کردند. ظرفیت این ابرخازن حدود 3F/g بود. این افزاره همچنین یک پایداری چرخه‌زنی عالی از خود نشان داد و بعد از 2500 چرخه، مقدار خیلی کمی از ظرفیت خود را از دست داد. این دانشمندان باور دارند که همین مفهوم می‌تواند به خوبی برای ساخت باتری‌ها توسعه داده شود. این محققان نتایج خود را در مجله
Applied Physics Letters منتشر کرده‌اند.
جام جم