Пластиковый графеновый суперконденсатор

22.01.2025

Одним из перспективных направлений в разработке эффективных и надежных источников энергии являются суперконденсаторы, способные накапливать и отдавать энергию гораздо быстрее, чем традиционные аккумуляторы. Однако, существующие модели суперконденсаторов имеют ряд ограничений, которые ученые пытаются преодолеть. Недавно группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) совершила настоящий прорыв в этой области, разработав суперконденсатор нового поколения, значительно превосходящий по своим характеристикам существующие аналоги.

Ключевым элементом нового суперконденсатора стал полимер PEDOT, известный уже более 40 лет. Ученые из UCLA смогли создать уникальную структуру на основе этого материала, которая обеспечила рекордные показатели емкости и электропроводности. Суть инновации заключается в вертикальном выращивании волокон PEDOT на графеновой подложке. Этот метод позволил многократно увеличить площадь поверхности электродов, что, в свою очередь, привело к значительному повышению емкости суперконденсатора.

Ведущий автор исследования, материаловед UCLA Магер Эль-Кади, отметил, что уникальный вертикальный рост материала позволяет создавать электроды PEDOT, которые сохраняют гораздо больше энергии, чем традиционные PEDOT-пленки. Новая структура увеличивает площадь поверхности полимера, что значительно повышает его емкость.

Результаты экспериментов подтвердили эффективность новой технологии. Созданный суперконденсатор продемонстрировал емкость 4600 мФ/см2, что примерно в четыре раза превышает показатели современных аналогов на основе того же материала. Кроме того, новый суперконденсатор показал 100-кратное улучшение электропроводности и выдержал 70 тысяч циклов зарядки-разрядки без потери своих характеристик.

Этот прорыв открывает новые горизонты для применения суперконденсаторов в самых разных областях, особенно в электротранспорте, где требуется быстрая зарядка и высокая мощность. Благодаря своим уникальным характеристикам, новый суперконденсатор может стать ключевым элементом в создании электромобилей будущего, обеспечивая им высокую скорость зарядки и длительный срок службы.

Помимо электротранспорта, суперконденсаторы нового поколения могут найти применение в энергетических системах, накопителях энергии для возобновляемых источников, а также в портативной электронике и других устройствах, где требуется компактный и мощный источник энергии.

Разработка суперконденсатора на основе полимера PEDOT является важным шагом на пути к созданию более эффективных и надежных источников энергии. Этот прорыв, совершенный учеными из UCLA, открывает новые возможности для развития технологий накопления энергии и может привести к революционным изменениям в различных отраслях промышленности.

<< Назад: Устрицы как источник эффективных антибиотиков 22.01.2025

>> Вперед: Оживление мамонта 21.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Разгадан ген рыжих котов 15.12.2024 Международная группа ученых, возглавляемая Грегом Баршем из Стэнфордского университета, в ходе масштабного исследования расшифровала генетический код рыжих кошек. Оказалось, что за яркую огненную окраску отвечает не мутация в самом гене, а удаление небольшого участка ДНК, расположенного перед геном Arhgap36. Именно этот ген отвечает за производство пигмента, определяющего цвет шерсти. Ученые обнаружили, что у рыжих кошек этот ген работает гораздо активнее, чем у кошек с другим окрасом. В результате клетки кожи рыжих котов производят в 13 раз больше РНК, кодирующей белок Arhgap36. Это приводит к увеличению выработки пигмента феомеланина, который и придает шерсти рыжий оттенок. Интересно, что такая же мутация была найдена и у некоторых трехцветных кошек. Однако у них, помимо рыжего окраса, присутствуют также белые и черные пятна. Это объясняется дополнительными генетическими изменениями, влияющими на выживаемость пигментных клеток во время развития эмбриона. Исследование также показало, что рыжий цвет чаще встречается у котов-самцов. Это связано с тем, что ген, ответственный за рыжий окрас, расположен на Х-хромосоме. У самок две Х-хромосомы, поэтому для того, чтобы стать полностью рыжей, кошка должна получить эту мутацию на обеих хромосомах. У самцов же всего одна Х-хромосома, поэтому наличие мутации сразу определяет их рыжий окрас. Таким образом, ученым удалось разгадать одну из самых давних загадок фелинологии. Открытие гена, ответственного за рыжий окрас кошек, не только расширяет наши знания о генетике этих животных, но и может иметь практическое применение в области селекции и сохранения редких пород кошек. Важно отметить, что рыжий цвет шерсти никак не связан с характером или интеллектом кошки. Распространенное мнение о том, что рыжие коты более независимы или менее умны, не имеет научного подтверждения. Генетическая мутация, ответственная за рыжий окрас, влияет только на пигментацию шерсти и не затрагивает другие физиологические или поведенческие характеристики. Это открытие является еще одним доказательством того, что генетика играет ключевую роль в формировании внешнего вида и индивидуальных особенностей животных. Изучение генетических механизмов, лежащих в основе различных признаков, позволяет нам лучше понять биологическое разнообразие и эволюцию живых организмов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026