Prace nad miniaturyzacją urządzeń do gromadzenia energii tzw.super kondensatorów prowadzi dr Karolina Laszczyk z Politechniki Wrocławskiej.W tym roku badaczka wygrała w konkursie"Innowacja jest kobietą".W konkursie Fundacji Kobiety Nauki Polska Sieć Kobiet Nauki nagradzane są wynalazczynie autorki innowacyjnych rozwiązań.W tym roku nagrodę główną otrzymała dr Karolina Laszczyk.To badaczka z Międzywydziałowego Zakładu Mikroinżynierii i Fotowoltaiki Politechniki Wrocławskiej."Pracuję nad miniaturyzacją urządzeń,w tym nad chipowymi superkondensatorami zwanymi również kondensatorami elektrochemicznymi"mówi w rozmowie z PAP dr Laszczyk.Badaczka opowiada,że super kondensatory podobnie jak baterie służą do gromadzenia energii.W odróżnieniu jednak od nich bardzo szybko,np.w ciągu sekund,ładują się i rozładowują.Na przykładzie samochodu elektrycznego rozmówczyni PAP wyjaśnia,czym są super kondensatory."Na dzień dzisiejszy baterie i superkondensatory uzupełniają się.Baterie dostarczają energii,aby pojazd mógł jak najdłużej jechać.A superkondensatory dostarczają moc,aby pojazd ruszył lub gwałtowanie zahamował"opisuje.Jak dodaje,superkondensatory wciąż nie są w stanie gromadzić tyle energii,co baterie.W opracowanym przez dr Laszczyk superkondensatorze elektrody są tysiące razy mniejsze aniżeli w komercyjnym kondensatorze,a przy tym mają identyczne osiągi tj.pojemność,napięcie zasilania,energię i moc.W produkcji nowych mikrosuperkondensatorów badaczka wykorzystała nanorurki węglowe.A one w przeciwieństwie do wykorzystywanego w komercyjnych superkondensatorach węgla aktywnego mogą gromadzić więcej ładunków elektrycznych w tej samej objętości i lepiej przewodzą prąd elektryczny.Dzięki temu z mniejszej objętości uzyskujemy podobną,a nawet wyższą energię.Jak wyjaśnia,postęp w miniaturyzacji superkondensatorów przydać się może chociażby w tworzeniu coraz mniejszych urządzeń elektronicznych czy układów scalonych.Kiedy zmniejsza się wymiary elektrod takiego superkondensatora(w rezultacie mikrosuperkondensatora),wymiana jonów między katodą i anodą zachodzi znacznie szybciej.Dzięki temu czas ładowania skraca się do mili- a nawet mikrosekund.Rozmówczyni PAP mówi,że teraz niezbędne dla układów zasilania w elektronice są aluminiowe kondensatory elektrolityczne.Mają one najczęściej kształt walca."Są szybkie,dostarczają dużo mocy,ale są względnie duże i ciężkie"opowiada.Tymczasem dr Laszczyk opracowała rozwiązanie,w którym pojedynczy superkondensator ma postać płaskiego chipa o rozmiarach 0,7 mm x 0,9 mm x 0,01 mm.Takie chipy można ze sobą łączyć szeregowo i równolegle,dzięki czemu można projektować ich osiągi."Jeśli te elementy połączymy szeregowo sumuje się ich napięcie.A jeśli połączymy je równolegle,sumują się ich pojemności"opowiada dr Laszczyk.Nie ma ograniczenia,jeśli chodzi o liczbę łączonych w ten sposób elementów."W pojedynczym procesie udało się wytworzyć ok.4,7 tys.mikrosuperkondensatorów upakowanych na powierzchni o średnicy 10 cm"zaznacza dr Laszczyk.Przekonuje,że w ten sposób można uzyskać dowolne zadane parametry.W pracach nad nowymi mikrosuperkondensatorami badaczka z PWr zastosowała technologię podobną do tej używanej do wytwarzania miniaturowych urządzeń w krzemie.Dr Laszczyk ma nadzieję,że dzięki jej badaniom będzie można produkować mniejsze superkondensatory zużywając do tego mniej materiałów.A urządzenia łatwiej będzie zaadaptować do urządzeń mobilnych.W bieżącej edycji konkursu"Innowacja jest kobietą"nagrodą jest prezentacja zwycięskiego projektu podczas Międzynarodowych Targów Pomysły,Wynalazki,Nowe Produkty iENA 2017 w Norymberdze.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz