المكثفات الفائقة الجديدة قد تزيد سعة التخزين بنسبة 3000%

[إعلان 1]

في دراسة حديثة نشرت في المجلة العلمية Energy Letters (الولايات المتحدة)، استخدم باحثون من قسم الأجهزة والفيزياء التطبيقية (IAP) في المعهد الهندي للعلوم (IISc) ترانزستورات التأثير الميداني (FETs) كمجمعات بدلاً من الأقطاب المعدنية المستخدمة على نطاق واسع في المكثفات اليوم.

قال أبها ميشرا، أستاذ في معهد الفيزياء التطبيقية ومؤلف الدراسة: "إن استخدام ترانزستورات التأثير الميداني (FETs) كأقطاب كهربائية للمكثفات الفائقة هو نهج جديد لتعديل الشحنة في المكثفات".

تساعد الطبقات المتناوبة من MoS2 والجرافين التي يبلغ سمكها بضع ذرات فقط على زيادة حركة الإلكترون.

تستخدم مكثفات التيار عادةً أقطابًا من أكسيد المعدن، مما يحد من حركة الإلكترونات فيها. لذلك، قرر الباحثون ابتكار ترانزستورات هجينة ذات تأثير مجالي، تتكون من طبقات متناوبة من ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) والجرافين.

طوّر هذا البحث مكثفًا فائقًا صغيرًا جدًا يتمتع بسعة تخزين وقابلية انضغاط تتجاوزان أجهزة التخزين الحالية. في ظل ظروف معينة، زادت سعة المكثف الفائق الجديد بنسبة مذهلة بلغت 3000%. هذا يُمكّن جهاز تخزين صغير من تخزين كميات هائلة من الشحنات.

كما أن حجم الجهاز أكثر إحكاما بكثير من المكثفات الفائقة الحالية، مما يجعله مناسبا لتطبيقات واسعة النطاق، من الإضاءة العامة، والإلكترونيات الاستهلاكية، والمركبات الكهربائية، والأجهزة الطبية .

وفقًا للباحثين، تجمع المكثفات الفائقة الجديدة بين أفضل ما في البطاريات والمكثفات: إذ يمكنها تخزين وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة، مما يجعلها مرغوبة للغاية في الأجهزة الإلكترونية من الجيل التالي. ولأن هذه المكثفات الفائقة صغيرة الحجم، فلا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر، وتتطلب عملية تصنيعها دقة عالية.

وفي المستقبل، يخطط الباحثون لاستكشاف إمكانية استبدال MoS2 بمواد أخرى لزيادة سعة التخزين لهذا المكثف الفائق.

(وفقا ل Devsday)

[إعلان 2]
مصدر