تولید کاغذ نازک با توانایی ذخیره نیروی برق

محققان سوئدی یک ماده کاغذ مانند نازک اختراع کرده‌اند که ظرفیت مشخصی برای ذخیره نیروی برق دارد.

کد خبر: ۹۴۲۶۸

تاریخ: ۱۷ آذر ۱۳۹۴ - ۱۲:۴۶

قطر یک ورقه از این کاغذ برقی 15 سانتیمتر است و تنها 0.5 میلیمتر ضخامت دارد. این کاغذ می‌تواند یک فاراد نیروی الکتریسیته را در خود ذخیره کند که برابر با همان میزان برقی است که در ابر مخازن‌ها ذخیره می‌شود.

این ماده که از نانوسلولز و پلیمرهای رسانا تشکیل شده می‌تواند بعد از استفاده مجددا شارژ شود و صدها بار قابلیت شارژ مجدد دارد لذا از طول عمر مناسبی برخوردار است. مهم‌تر از همه این که تنها چند دقیقه طول می‌کشد تا مجددا روشن شود.

این ماده شبیه به کاغذ سیاه رنگ است، اما وقتی آن را لمس می‌کنید بیشتر شبیه پلاستیک به نظر می‌رسد. همچنین دیگر خصوصیات کاغذ را هم دارد مثلا می‌توان آن را همچون کاغذ تا کرد و به اشکال اوریگامی مختلف درآورد.

محققان با شکستن فیبرهای سلولزی با استفاده از فشار بالای آب موفق به ساخت این ورقه‌ها شده‌اند. فیبرهای سلولزی تنها 20 نانومتر قطر دارند و به محلول آبی حاوی پلیمر که قابلیت شارژ الکتریکی دارد اضافه می‌شوند. پلیمر سپس پوشش نازکی تشکیل می‌دهد که فیبرها را در بر می‌گیرد. فیبرها در هم پیچیده می‌شوند و مایع موجود در فضای بین آنها به عنوان الکترولیت عمل می‌کند.

بر خلاف باتری‌ها و مخازن بزرگ که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند و از حجم زیادی از مواد اولیه در آنها استفاده می‌شود و اغلب حاوی ترکیبات سمی هم هستند، کاغذ برقی از مواد ساده تشکیل شده که شامل سلولز تجدیدپذیر و پلیمرهایی است که به سادگی در دسترس قرار دارند.

محققان ادعا می‌کنند که این ماده کشف جدیدی در هدایت همزمان یون‌ها و الکترون‌ها محسوب می‌شود و می‌تواند اثر قابل توجهی بر شیوه‌های ذخیره انرژی در وسایل برقی کوچک داشته باشد.

پژوهشگران امیدوارند با استفاده از این تکنولوژی در آینده نیروی برق بیشتری ذخیره کرده و جوابگوی وسایلی با نیازهای الکتریکی بالاتر باشند.