ساخت ابرخازن‌های تاشو که بعد از مچاله شدن باز هم کار می‌کنند

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان دانشگاه علوم و فناوری پوهانگ (Postech)، انستیتوی فناوری صنعتی کره و دانشگاه کونکاک با استفاده از کالکتورهای جریان فلزی مایع که بر روی یک بستر پلیمری الاستیک قرار گرفته شده، یک ابرخازن میکرومقیاس(MSC) مبتنی بر گرافن ساختند که بسیار منعطف است.

این تیم از گالیم ایندیم یوتکتیک (EGaIN) که یک آلیاژ فلزی مایع است به عناون کالکتور جریان استفاده کرد و از آنجایی که این ساختار انعطاف‌پذیر است برای ساخت ابرخازن میکرومقیاس قابل انعطاف ضروری است. معمولاً جمع کننده‌های فعلی از مواد شکننده مانند طلا ساخته می‌شوند که مناسب نبوده و در نتیجه این تیم به سراغ داستفاده از فلز مایع رفتند که از ویژگی‌های ذاتی مناسبی برای این کار برخوردار است.

فرآیند ساخت با پوشش‌دهی یک فیلم نازک از جنس EGaIN بر روی بستر استایرن-اتیلن-بوتیلن-استایرن قابل انعطاف (SEBS) شروع می‌شود و به دنبال آن رسوب یک لایه گرافن به عنوان الکترود فعال صورت می‌گیرد. انتخاب مواد مناسب برای موفقیت این رویکرد بسیار مهم بود. دانشمندان توضیح دادند که آنها با استفاده از تابش لیزر روی این ساختار الگودهی مورد نظر را انجام دادند.

با تنظیم میزان تابش لیزر، می‌توان از آسیب زیرلایه جلوگیری کرد. بستر SEBS، که طول موج لیزر را جذب نمی کند، می تواند در برابر گرمای تولید شده در هنگام فرسایش مقاومت کند و امکان ایجاد الگوهای با وضوح بالا با شکاف الکترود به اندازه ۹۰ میکرومتر را فراهم کند.

ابرخازن حاصل عملکرد چشمگیری را به نمایش گذاشت و به ظرفیت ۱۳۳۶ میکروفاراده بر مترمربع رسید. این ابرخازن‌ها بعد از هزار چرخه تغییر شکل، از جمله تغییر شکل‌های مکانیکی مختلف نظیر تاشدن، مچاله شدن، پیچش و کشش، تخریب قابل توجهی از خود نشان ندادند.