Ученые используют целлюлозу, органическое соединение, которое, как находят на заводах, бактериях, морских водорослях и деревьях, построило более эффективные и дольше длительные устройства аккумулирования энергии или суперконденсаторы. Это развитие прокладывает путь к производству легкой, гибкой, и мощной электроники, такой как носимые устройства, портативные источники питания и гибридные автомобили и электромобили.«В конечном счете цель этого исследования состоит в том, чтобы найти способы привести текущую и будущую технологию в действие с эффективностью и стабильным способом», говорит Крэнстон, совместное исследование которого было недавно издано в Продвинутых Материалах. «Это означает ожидать будущие технологические потребности и полагаться на материалы, которые более безвредны для окружающей среды а не на основе истощения ресурсов.
Целлюлоза предлагает преимущества высокой прочности и гибкости для многих перспективных применений; особенно интересный основанные на наноцеллюлозе материалы. Работа Крэнстона, преподавателя химического машиностроения помощника, и Zhitomirsky, материаловедения и технического преподавателя, демонстрирует улучшенное трехмерное устройство аккумулирования энергии, построенное, заманивая функциональные наночастицы в ловушку в стенах пены наноцеллюлозы.Пена сделана в упрощенном и быстром процессе с одним шагом. Тип используемой наноцеллюлозы называют нанокристаллами целлюлозы и похож на сырой рис длинного зерна, но с размерами миллимикрона.
В этих новых устройствах ‘рисовые зерна’ были склеены наугад пункты, формирующие подобную петле структуру с большим количеством открытого пространства, следовательно чрезвычайно легкая природа материала. Это может использоваться, чтобы произвести более стабильные конденсаторные устройства с более высокой плотностью энергии и более быстрыми зарядными способностями по сравнению с аккумуляторами.Легкие и мощные конденсаторы плотности особенно интересны для разработки гибридных автомобилей и электромобилей.
Быстро заряжающие устройства допускают значительное энергосбережение, потому что они могут накопить энергию во время торможения и выпустить его во время ускорения.«Я полагаю, что лучшие результаты могут быть получены, когда исследователи объединяют свои экспертные знания», говорит Житомирский. «Эмили – удивительный партнер по исследованию.
Я был глубоко впечатлен ее энтузиазмом, замечательная способность организовать команду работают и производят новые идеи».