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 كأقطاب كهربائية للمكثفات الفائقة هو نهج جديد لتنظيم الشحنة في المكثفات".
تستخدم المكثفات الحالية عادةً أقطاب أكسيد المعدن، مما يحد من حركة الإلكترونات الخاصة بها. ولذلك قرر الباحثون إنشاء ترانزستورات ذات تأثير مجالي مختلط، تتكون من طبقات متناوبة من ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) والجرافين.
لقد نجح هذا البحث في تطوير مكثف فائق صغير الحجم يتمتع بسعة تخزين وقابلية ضغط فائقة مقارنة بأجهزة التخزين الحالية. في ظل ظروف معينة، تتمتع سعة المكثف الفائق الجديد بزيادة مذهلة تصل إلى 3000%. وهذا يجعل من الممكن لجهاز تخزين صغير تخزين كمية هائلة من الشحن.
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 .
وبحسب الباحثين، فإن المكثف الفائق الجديد سوف يجمع بين أفضل ما في البطاريات والمكثفات: حيث سيكون قادرًا على تخزين وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة، مما يجعله موضع ترحيب كبير في الأجهزة الإلكترونية من الجيل التالي. نظرًا لصغر حجم هذه المكثفات الفائقة، فلا يمكن رؤيتها بدون مجهر، كما تتطلب 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
تعليق (0)