متحول شدن قطعات خودرو، باتری ها با نانولوله‌ها

به گزارش سینا پرس فارس،  امروزه بیشتر تولید نانولوله های کربنی (CNT) از ساختارهای CNT سازماندهی نشده است که در مواد کامپوزیت حجیم و لایه های نازک استفاده می شود. با این حال، برای بسیاری از کاربردها، معماری‌های CNT سازمان‌یافته، مانند جنگل‌های تراز عمودی، مزایای مهمی را برای بهره‌برداری از ویژگی‌های CNT‌های جداگانه در سیستم‌های ماکروسکوپی فراهم می‌کنند.

فرانچسکو فورناسیرو، دانشمند LLNL گفت: «سنتز قوی نانولوله‌های کربنی با تراز عمودی در مقیاس بزرگ برای تسریع استقرار دستگاه‌های پیشرفته در کاربردهای تجاری نوظهور مورد نیاز است. برای رفع این نیاز، ما نشان دادیم که ویژگی‌های ساختاری نانولوله‌های کربنی تک جداره تولید شده در مقیاس ویفری در یک رژیم رشد که تحت تأثیر انتشار توده‌ای پیش‌ساز کربن گازی است، در طیف وسیعی از شرایط فرآیند به‌طور قابل‌توجهی تغییر نمی‌کند.

محققان کشف کردند که SWCNT های عمودی هنگام افزایش غلظت پیش ماده (کربن اولیه) تا 30 برابر، سطح بستر کاتالیزور از 1 سانتی متر مربع به 180 سانتی متر مربع، فشار رشد از 20 تا 790 مگابارت و سرعت جریان گاز کیفیت بسیار بالایی را حفظ می کنند. تا 8 برابر

دانشمندان LLNL مدل سینتیکی را استخراج کردند که نشان می‌دهد سینتیک رشد را می‌توان با استفاده از گاز حمام سبک‌تر برای کمک به انتشار پیش‌ساز تسریع کرد. علاوه بر این، تشکیل محصول جانبی، که به تدریج در فشار رشد بالاتر اهمیت بیشتری پیدا می کند، می تواند تا حد زیادی با استفاده از یک محیط رشد بدون هیدروژن کاهش یابد. این مدل همچنین نشان می‌دهد که با انتخاب مناسب دستور رشد CNT و شرایط دینامیک سیال، توان تولید را می‌توان تا 6 برابر با بازده تبدیل کربن بالاتر از 90 درصد افزایش داد.

محققان گفتند: "این مدل پیش بینی ها، همراه با ساختار قابل توجه حفاظت شده جنگل های CNT در طیف گسترده ای از شرایط سنتز، نشان می دهد که یک رژیم رشد محدود با انتشار عمده ممکن است حفظ عملکرد دستگاه مبتنی بر CNT به صورت عمودی را در طول افزایش مقیاس تسهیل کند."

کاربردها شامل باتری های لیتیوم یون، ابرخازن ها، تصفیه آب، رابط های حرارتی، پارچه های قابل تنفس و حسگرها می باشد.

مترجم: فتانه حق پرست

منبع: scitechdaily