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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Прозрачные кузовные стойки 28.08.2017 В современных автомобилях кузовные стойки в области лобового стекла могут быть весьма широкими, что мешает обзору и создает "слепые" зоны. А это повышает вероятность наезда на пешехода или столкновения с другим транспортным средством. Оригинальное решение проблемы предложила японская корпорация Toyota. Суть метода описана в патентной заявке под названием "Приспособления и методы, позволяющие объекту выглядеть прозрачным" (Apparatuses And Methods For Making An Object Appear Transparent). Документ опубликован на сайте Управления США по патентам и торговым маркам в текущем месяце, хотя сама заявка была подана еще в июне прошлого года. Toyota предлагает задействовать особую систему зеркал, которая как бы сделает передние кузовные стойки "прозрачными". На деле свет будет огибать эти стойки, что позволит водителю видеть объекты, расположенные за ними. Таким образом, будет решена проблема "слепых" зон в области лобового стекла, что должно повысить безопасность дорожного движения. Впрочем, о возможных сроках использования системы в коммерческих автомобилях пока ничего не сообщается. Добавим, что другие автопроизводители также озабочены большой шириной передних кузовных стоек. Так, компания Jaguar Land Rover предложила собственное решение проблемы - комплекс 360 Virtual Urban Windscreen. В передние стойки предлагается вмонтировать специальные дисплеи, получающие изображение от камер кругового обзора. В результате у водителя будет создаваться впечатление, что стоек вообще нет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026