Исследователи Кут предложили проект нового углеродных наноструктур сделан из алмаза нанонитей, которые могут один день быть использованы для механического накопления энергии, носимых технологий и биомедицинских приложений.
Д-р Жан Haifei, от центра Кут для материаловедения, и его коллеги успешно моделируются механические накопители энергии и возможности выхода алмаза nanothread (ДНТ) пучок-коллекция ультратонких одномерные углеродные нити, которые хранят энергию, когда перекручен или натянут.
«Похож на сжатый катушки или детская заводная игрушка, энергия может быть выпущена в качестве витой узелок развяжется,» д-р Жан сказал.
«Если вы можете сделать систему, чтобы контролировать власть, поставленная nanothread пачке было бы более безопасным и стабильным решением для хранения энергии для большинства приложений».
Новые углеродные структуры могут быть потенциальные микро-маштаб электропитание для чего-нибудь из имплантируемых биомедицинских измерительных систем мониторинга функции сердца и мозга, малого робототехники и электроники.
«В отличие от хранения химических веществ, таких как литий-ионные аккумуляторы, которые используют электро-химических реакций для хранения и высвобождения энергии, сама механическая энергия системы будет нести гораздо меньшие риски по сравнению с» д-р Жан сказал.
«При высоких температурах химические системы хранения могут взорваться или может стать не реагирует на низкие температуры. Это также может привести к утечке после неудачи, вызывающие химическое загрязнение.
«Механические системы аккумулирования энергии не имеют эти риски, чтобы сделать их более подходящими для потенциальных применений в организме человека.
«Пучки nanothread углерода могут быть сделаны в твист пряжи на основе искусственных мышц, реагирующих на электрические, химические или фотонных возбуждений.
«Предыдущие исследования показали, что такая структура сделана с углеродными нанотрубками мог поднять 50 000 раз больше собственного веса».
Д-р Жан команда нашла nanothread пакета плотность энергии-сколько энергии он может хранить в своей массе — составлял 1,76 МДЖ на килограмм, которая была 4-5 порядков выше, чем на обычные стальные пружины, и в 3 раза по сравнению с литий-ионными аккумуляторами.
«Плотных энергетических материалов являются очень важными для многих приложений, поэтому мы всегда ищем легких материалов, что по-прежнему хорошо.
«Преимущества для аэрокосмической техники очевидны. Если мы можем уменьшить вес системы, мы можем значительно сократить свои потребности в топливе и затрат».
Применение nanothread Пучков углерода в качестве источника энергии может быть бесконечен, по словам доктора Жан.
«В nanothread пучки могут быть использованы в следующем поколении линий электропередачи, аэрокосмической электроники и полевой эмиссии, батареи, умный текстиль и строительных смесей, таких как строительные материалы.
Результаты исследований были опубликованы природа коммуникаций в газете: ‘ультра-высокой плотности механической энергии для хранения Nanothread пакет углерода’, а также на основе д-р Жан проекта открытия АРК — ‘Роман многоуровневого моделирования для проектирования Nanothread Алмаз Пучков.
Доктор Чжан и его команда теперь планируют выпуск опытной наноразмерной механической энергии системы, как доказательство концепции.
Доктор Чжан сказал, что исследовательская группа будет проводить ближайшие два-три года на создание механизма управления для системы для хранения энергии-система, которая контролирует скручивание и растяжение nanothread пакет.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!