Ved at kontrollere dannelsen af rust i opløsning, forskere i Arts &Sciences voksede en mikrometer tyk porøs måtte af ledende fibre fastgjort til en blød, bøjeligt lag af organisk plast. Denne nye energilagringsenhed kan modstå en hammer, der rammer den mere end 40 gange. Kredit:D'Arcy laboratorium / Washington University
Forskere ved Washington University i St. Louis lavede en energilagringsenhed, der kan modstå en hammer, der rammer den mere end 40 gange. Den sprængsikre superkondensator er også ikke brandfarlig, i modsætning til lithium-ion batterier. Det nye værk er omslagshistorien til 23. april -udgaven af tidsskriftet Sustainable Energy and Fuels.
"Ved et uheld taber elektronik, såsom en bærbar eller mobiltelefon, er et almindeligt scenario, der kan føre til fejl i enheden, "sagde Julio D'Arcy, adjunkt i kemi i kunst og videnskab. "I nogle tilfælde, energilagringsenheder brænder på grund af slagpåvirket fejl. Chancen for slagskader vil kun stige, efterhånden som elektronik bliver mere fleksibel og slidt på menneskekroppen. "
Hongmin Wang, en ph.d. kandidat i kemi, der arbejder i D'Arcy's laboratorium, ledet bestræbelserne på at skabe det nye materiale.
Ved at kontrollere dannelsen af rust i opløsning, forskere voksede en mikrometer tyk porøs måtte af ledende fibre fastgjort til en blød, bøjeligt lag af organisk plast. Resultatet ligner noget en sandwich med åbent ansigt.
"Dette er den samme mekanisme, der er ansvarlig for dannelsen af rust på overfladen af et vådt stykke stål, "D'Arcy sagde." Her, vi har omhyggeligt designet nanostrukturorienteringen, så en polymerfilm samles parallelt med en rustet overflade. Det producerer en sammenvævet måtte af polymer-nanofibre med en tekstillignende struktur, der er fleksibel og ideel til opbevaring af energi i en superkapacitor. "
Forskerne bøjede deres nye materiale i forskellige vinkler igen og igen. De hamrede det gentagne gange, og de testede det også mod en påvirkning, der svarer til en bilkollision ved 30 km / t. Den samme mængde påvirkning ville bryde andre materialer som metal og kulstof.
Enheden holdt godt imod disse ekstreme tests:efter det første hamerslag, den beholdt 80 procent af sin evne til at lagre energi ved maksimal effektivitet; efter 40 gentagne strejker, den lå stadig på 74 procent.