پلیمر دی الکتریک منعطف با قابلیت تحمل گرما

ذخیره انرژی همیشه یکی از دغدغه‌های دانشمندان بوده است. در حال حاضر برای ذخیره انرژی در دستگاه هایی که در دماهای بالا فعالیت می‌کنند، چاره ای جز استفاده از سرامیک به عنوان ماده دی الکتریک وجود ندارد. مشکل اینجاست که سرامیک ماده‌ای گران‌قیمت به شمار می‌رود.

مواد دی الکتریک دسته‌ای از مواد هستند که رسانای الکتریسیته نیستند، اما وقتی در معرض میدان الکتریکی قرار می‌گیرند، می‌توانند انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کنند. این انرژی الکتریکی ذخیره شده می‌تواند به سرعت آزاد شود و در نتیجه نیاز موتورها برای استارت زدن و نیز تبدیل جریان مستقیم الکتریسیته به جریان متناوب برای موتورهای الکتریکی را تامین کند.

برخی از تجهیزات نظیر خودروهای برقی یا هیبریدی و نیز تجهیزات تامین انرژی در حوزه هوا فضا و همچنین ماشین‌آلات اکتشاف نفت و گاز از جمله وسایلی هستند که باید در دمای بسیار بالا فعالیت داشته باشند.

پژوهشگران به تازگی موفق به طراحی نوعی پلیمر نانوکامپوزیتی دربردارنده صفحات نانو از جنس نیترید بور شدند. این ماده ظرفیت ولتاژی بالایی برای ذخیره انرژی در دماهای زیاد دارد و در عین حال از انعطاف‌پذیری بالایی نیز برخوردار است.

این پلیمر از جنس نیترید boron می‌تواند دماهایی بالاتر از 480 درجه فارنهایت (249 درجه سانتی‌گراد) را در حین عبور ولتاژ الکتریکی بالا تحمل کند. این ماده پلیمری به سادگی با ترکیب پلیمر و صفحات نانو و سپس قرار دادن پلیمر در جریان حرارت و یا نور تهیه می‌شود. همچنین از آنجا که این صفحات نانو فقط 2 نانومتر ضخامت دارند، از انعطاف‌پذیری بالایی نیز برخوردارند. این پژوهشگران در گام بعدی قصد بررسی شیوه‌های تولید انبوه این پلیمر ارزان قیمت و منعطف را دارند.

جزئیات مربوط به این پژوهش به تازگی در نشریه Nature منتشر شده است. 

No tags for this post.