Гибкое композитное волокно для суперконденсаторов

14.07.2025

Проблема хранения и передачи энергии стоит особенно остро в эпоху носимой электроники, электромобилей и дронов. Современные аккумуляторы и суперконденсаторы часто сталкиваются с ограничениями по мощности, гибкости и сроку службы. Однако новое исследование, проведенное совместно учеными из Корейского института науки и технологий (KIST) и Сеульского национального университета, предлагает прорывной подход к решению этих задач.

Ключ к инновации - композитные волокна, изготовленные из комбинации однослойных углеродных нанотрубок (CNT) и проводящего полимера полианилина (PANI). Такая структура сочетает в себе уникальные свойства обоих материалов: гибкость, прочность, высокую проводимость и способность к эффективному накоплению и передаче энергии. Как отмечает д-р Бон-Чол Ку, это решение помогает преодолеть слабые места, характерные для традиционных суперконденсаторов.

Особенностью новой технологии стало использование полианилина в роли своеобразной "наноглазури", которая равномерно покрывает углеродные нанотрубки. Это обеспечивает не только однородность проводящего слоя, но и защищает материал от деградации в процессе многократной зарядки и разрядки. В результате волокна сохраняют свои свойства даже после 100 тысяч рабочих циклов, демонстрируя надежность и устойчивость.

Композитные волокна продемонстрировали впечатляющий баланс между плотностью энергии и мощностью. Обычно эти характеристики находятся в компромиссе, однако здесь удалось достичь высокой производительности по обоим параметрам. Это делает технологию особенно перспективной для применения в высокоэнергетических мобильных устройствах, а также в транспорте нового поколения.

Исследователи также решили задачу масштабируемости. Им удалось производить пучки из сотен волокон - до 300 нитей одновременно - без потери функциональности. Такая стабильность при увеличении масштаба открывает путь к промышленному внедрению.

Работа по разработке композитных волокон уже запатентована в Корее и США, а следующие этапы будут направлены на создание пленкообразных структур на основе тех же принципов. Такие материалы смогут применяться в гибкой электронике и энергетических устройствах, подстраивающихся под форму тела или поверхности.

<< Назад: Особенности восприятия старости 14.07.2025

>> Вперед: Шпинат полезен для мышц 13.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Прошивка мультимедийной системы повышает уровень шумоизоляции автомобиля 22.10.2013 Компания QNX Software Systems, три года назад купленная канадским производителем смартфонов Research In Motion (сейчас носит название BlackBerry), разработала программное средство для шумоподавления в салоне автомобилей. Технология под названием QNX Acoustics for Active Noise Control устраняет лишние шумы, которые исходят от работающего двигателя, колес во время движения машины и других объектов извне. Эта функция встраивается в информационно-развлекательные системы, в том числе те, которые уже используются водителями. По словам разработчиков, простое обновление прошивки (без установки какого-либо оборудования) позволит снизить уровень шума внутри автомобиля до 20 децибел. Это соответствует едва слышному шепоту человека на расстоянии одного метра. Используя программное решение от QNX Software, автопроизводители смогут сэкономить около 60 долл. в расчете на одну машину при внедрении активных систем шумоподавления (Active Noise Cancellation), которые сейчас используются в люксовых автомобилях. Принцип их работы примерно таков. Когда компьютер регистрирует повышенный уровень шума, он генерирует такой же сигнал в противофазе и подает его в салон через динамики аудиосистемы. Тем самым, воздействие неприятного шума на пассажиров практически исключается. Похожим образом работает QNX Acoustics for Active Noise Control: анализируя звуки с помощью размещенных в салоне микрофонов, технология посылает "антишумный" сигнал через динамики. Еще одним достоинством новой разработки ее создатели называют универсальность. Она может быть установлена в мультимедийные системы на базе различных аппаратных и программных платформ. Более того, головное устройство вовсе может не иметь операционную систему. Интеграция технологии осуществляется на уровне цифровых сигнальных процессоров (Digital Signal Processor, DSP) или процессоров приложений (Application Processor).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026