சுய

கார்னெல் பல்கலைக்கழகத்தில் ஆராய்ச்சியாளர் அணி தலைமையில் உல்ரிச் வைஸ்னர், பருப்பொருள் அறிவியல் மற்றும் பொறியியல், மின்னல்-விரைவான குற்றச்சாட்டுக்கள் சாத்தியம் உள்ளது இது ஒரு பேட்டரி முகவரிகள் தேவை துறையில் பொறியியல் ஸ்பென்சர் டி ஓலின் பேராசிரியர்.

இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பின்னால் உள்ள யோசனை: “செயல்படாத பிரிப்பானின் இருபுறமும் பேட்டரிகளின் அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இருப்பதற்குப் பதிலாக, சுய-அசெம்பிளிங், 3 டி கைரோய்டல் கட்டமைப்பில் கூறுகளை பின்னிப்பிணைக்கவும், ஆயிரக்கணக்கான நானோ அளவிலான துளைகள் ஆற்றலுக்கு தேவையான கூறுகளால் நிரப்பப்படுகின்றன. சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம் ”.

"இது உண்மையிலேயே ஒரு புரட்சிகர பேட்டரி கட்டமைப்பாகும்" என்று வைஸ்னர் கூறினார், அதன் குழுவின் ஆய்வறிக்கை, "பிளாக் கோபாலிமர் 3-டி இன்டர்பெனெட்ரேட்டிங் மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் கைரோய்டல் நானோஹைப்ரிட் மின் ஆற்றல் சேமிப்பு," மே 16 அன்று எரிசக்தி மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அறிவியலில் வெளியிடப்பட்டது, ராயல் சொசைட்டியின் வெளியீடு வேதியியல்.

"இந்த முப்பரிமாண கட்டமைப்பு அடிப்படையில் உங்கள் சாதனத்தில் இறந்த அளவிலிருந்து அனைத்து இழப்புகளையும் நீக்குகிறது," வைஸ்னர் கூறினார். “மிக முக்கியமாக, இந்த இடைவெளிக் களங்களின் பரிமாணங்களை நானோ அளவிற்குக் குறைப்பது, நாங்கள் செய்ததைப் போல, அதிக சக்தி அடர்த்தியின் அளவைக் கொடுக்கும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், வழக்கமான பேட்டரி கட்டமைப்புகளில் வழக்கமாக செய்யப்படுவதை விட மிகக் குறுகிய காலங்களில் நீங்கள் ஆற்றலை அணுகலாம். ”

அது எவ்வளவு விரைவானது? பேட்டரியின் உறுப்புகளின் பரிமாணங்கள் நானோ அளவிற்கு சுருங்கிவிட்டதால், “நீங்கள் உங்கள் கேபிளை சாக்கெட்டில் வைக்கும் நேரத்தில், சில நொடிகளில், இன்னும் வேகமாக, பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்” என்று வைஸ்னர் கூறினார்.

இந்த 3 டி-பேட்டரியின் கருத்து பிளாக் கோபாலிமர் சுய-அசெம்பிளியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அவை மற்ற மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப் பயன்படுத்தப்பட்டன, இதில் கைரோய்டல் சூரிய மின்கலம் மற்றும் கைரோய்டல் சூப்பர் கண்டக்டர் ஆகியவை அடங்கும். இந்த வேலையின் முன்னணி எழுத்தாளர், ஜோர்க் வெர்னர் சுய-அசெம்பிளிங் வடிகட்டுதல் சவ்வுகளில் பரிசோதனை செய்தார், மேலும் ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான கார்பன் பொருட்களுக்கு அந்தக் கொள்கையைப் பயன்படுத்த முடியுமா என்று ஆச்சரியப்பட்டார்.

கார்பனின் கைரோய்டல் மெல்லிய படங்கள் - பேட்டரியின் அனோட், பிளாக் கோபாலிமர் சுய-அசெம்பிளி மூலம் உருவாக்கப்பட்டது - 40 நானோமீட்டர் அகல வரிசையில் ஆயிரக்கணக்கான அவ்வப்போது துளைகளைக் கொண்டிருந்தது. இந்த துளைகளை மேலும் 10 நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட பூச்சு, இது மின்னணு முறையில் காப்பிடப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அயனி-கடத்தும் பிரிப்பான் எலக்ட்ரோ பாலிமரைசேஷன் மூலம் பூசப்பட்டது, இது செயல்பாட்டின் தன்மையால் ஒரு பின்ஹோல் இல்லாத பிரிப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது. மேலும், பிரிப்பான் துளைகள் போன்ற இந்த குறைபாடுகள் செல்போன்கள் மற்றும் மடிக்கணினிகள் போன்ற மொபைல் சாதனங்களில் தீ விபத்துக்கு வழிவகுக்கும் பேரழிவு தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.

இரண்டாவது படிக்கு நகர்வது, இது கேத்தோடு பொருளின் கூடுதலாகும். இந்த வழக்கில், கந்தகத்தை பொருத்தமான அளவுடன் சேர்க்கவும், இது மீதமுள்ள துளைகளை நிரப்பாது. ஆனால், கந்தகம் எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள்ள முடியும், ஆனால் மின்சாரத்தை நடத்துவதில்லை. PEDOT (பாலி) எனப்படும் மின்னணு முறையில் நடத்தும் பாலிமருடன் பேக்ஃபில் செய்வது இறுதி கட்டமாகும்.

இந்த கட்டிடக்கலை கருத்துக்கான ஆதாரத்தை அளிக்கிறது, வைஸ்னர் கூறினார், இது சவால்கள் இல்லாமல் இல்லை. பேட்டரியை வெளியேற்றும் மற்றும் சார்ஜ் செய்யும் போது ஏற்படும் தொகுதி மாற்றங்கள் படிப்படியாக PEDOT சார்ஜ் சேகரிப்பாளரைக் குறைக்கின்றன, இது கந்தகம் செய்யும் தொகுதி விரிவாக்கத்தை அனுபவிக்காது.

"கந்தகம் விரிவடையும் போது, ​​உங்களிடம் இந்த சிறிய பாலிமர்கள் உள்ளன, அவை துண்டிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் அது மீண்டும் சுருங்கும்போது மீண்டும் இணைக்கப்படாது. இதன் பொருள் நீங்கள் அணுக முடியாத 3D பேட்டரியின் துண்டுகள் உள்ளன. ”

குழு இன்னும் நுட்பத்தை முழுமையாக்க முயற்சிக்கிறது, ஆனால் நோயாளியின் பாதுகாப்பிற்காக ஆதாரம்-நிரூபிக்கும் பணியில் விண்ணப்பித்தது. இந்த வேலைக்கு கோர்னெல்லில் உள்ள எரிசக்தி பொருள் மையம் ஆதரவளித்தது மற்றும் அமெரிக்க எரிசக்தி துறை மற்றும் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை நிதியளித்தது.