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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Гарнитура Plantronics Explorer 50 на два устройства 19.08.2015 Компания Plantronics анонсировала новую модель Bluetooth-моногарнитуры Plantronics Explorer 50. Одной из важных особенностей нового устройства является реализованная в нем технология Multipoint, обеспечивающая поддержку подключения сразу к двум гаджетам. Это особенно актуально для тех пользователей, кто владеет двумя телефонами, например, на разных мобильных платформах Android и iOS, или часто пользуется смартфоном и планшетом. В городских условиях многие наверняка оценят в Plantronics Explorer 50 функцию шумоподавления, обеспечивающую высокое качество звука на шумных улицах или в метро. Конструкция резинового звуковода предполагает плотное прилегание наушника к слуховому каналу, что препятствует проникновению посторонних звуков. Моногарнитура подключается к мобильному устройству по беспроводному интерфейсу Bluetooth v3.0. У пользователя есть возможность применять новинку не только для звонков, но и для прослушивания указаний GPS-навигатора или музыки. Используемый протокол A2DP гарантирует качественное потоковое воспроизведение музыкальных композиций. Explorer 50 поддерживает голосовые уведомления об уровне заряда и состоянии подключения. В корпусе также предусмотрен светодиодный индикатор для отображения процесса заряда аккумулятора. По данным производителя, в режиме разговора гарнитура проработает около 11 часов, а в режиме ожидания - до 12 дней. Зарядка аккумулятора Plantronics Explorer 50 осуществляется через стандартный Micro-USB разъем. Производитель позаботился, чтобы устройство было комфортно носить как на правом, так и на левом ухе. Специальный вкладыш легко вращается в заушном креплении и обеспечивает быструю настройку удобного положения. Вес гарнитуры составляет 10 грамм, цена - 25 USD.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026