پژوهشگران ایرانی با طراحی و ساخت ابرخازنهای انعطافپذیر هیبریدی بر پایه منسوجات رسانا، گامی نوین در مسیر توسعه ذخیرهسازی انرژی برای تجهیزات پوشیدنی و سامانههای انرژی پاک برداشتند. این دستاورد میتواند آیندهای متفاوت برای الکترونیک پوشیدنی و صنایع مبتنی بر انرژیهای تجدیدپذیر رقم بزند.
نوآوری در طراحی ابرخازنهای انعطافپذیر
این پروژه که در دانشگاه صنعتی شریف و با همکاری زهرا کرمی، پژوهشگر پسادکتری، و راهنمایی سعید شاهرخیان دهکردی اجرا شد، منجر به تولید ابرخازنهایی شد که از ترکیب منسوجات رسانا با نانومواد پیشرفته ساخته شدهاند. در این طرح، الکترودهایی بر پایه نیکل و کبالت سولفید، پلیآنیلین، اکسید منگنز و نانوالیاف کربنی دوپشده با نیتروژن و گوگرد توسعه یافتند تا ظرفیت ذخیره انرژی و دوام چرخهای خازن بهطور چشمگیری افزایش یابد.
کاربردهای گسترده در تجهیزات پوشیدنی و انرژی پاک
ابرخازنهای جدید به دلیل وزن کم، انعطافپذیری بالا و کارایی چشمگیر، قابلیت استفاده در حوزههای متنوعی را دارند:
- فناوریهای پوشیدنی و پزشکی: از مانیتورهای سلامت و حسگرهای زیستی گرفته تا پوستهای الکترونیکی و تلفنهای همراه پوشیدنی.
- سامانههای انرژی پاک: بهعنوان منبع ذخیره انرژی در توربینهای بادی، پنلهای خورشیدی و سامانههای ذخیرهسازی انرژی تجدیدپذیر.
مزایای ابرخازنهای تمامجامد ایرانی
به گفته کرمی، ابرخازنهای طراحیشده از نوع تمامجامد (solid-state) هستند و نسبت به نمونههای مرسوم مزایای متعددی دارند:
- چگالی توان بالا و نرخ شارژ/دشارژ سریع
- ایمنی بیشتر و انعطافپذیری فیزیکی
- دوام چرخهای و بازه پتانسیل گستردهتر
این ویژگیها آنها را به گزینهای ایدهآل برای نسل آینده تجهیزات پوشیدنی و سامانههای ذخیره انرژی تبدیل میکند.
چشمانداز صنعتی و آینده فناوری
هدف اصلی این پروژه بهبود عملکرد خازنی الکترودهای نمد کربنی بوده است. با القای خاصیت شبهخازنی و استفاده از روشهای ساده و مقرونبهصرفه، الکترودهایی با ظرفیت بالا و پایداری الکتروشیمیایی تولید شد. این فناوری میتواند زمینهساز تولید انبوه سامانههای ذخیره انرژی قابل حمل در مقیاس صنعتی باشد.
جمعبندی
دستاورد پژوهشگران ایرانی در طراحی ابرخازنهای انعطافپذیر نهتنها پاسخی به نیاز روزافزون تجهیزات پوشیدنی و قابل حمل است، بلکه میتواند نقشی کلیدی در توسعه انرژیهای تجدیدپذیر و گذار به آیندهای سبز ایفا کند. این فناوری، پلی میان دنیای الکترونیک پوشیدنی و سامانههای انرژی پاک خواهد بود.
ماهان زند
من فارغالتحصیل رشته مهندسی کامپیوتر هستم و از دوران نوجوانی به دنیای فناوری علاقهمند بودم. فعالیت حرفهای خودم را از سال ۱۳۹۷ با نوشتن مقالههای نقد و بررسی گجتهای هوشمند در یک وبلاگ شخصی آغاز کردم. پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده و تحلیلگر در نشریات مختلف فعالیت کردم و در حال حاضر، به عنوان دبیر بخش فناوریهای نو در یک مجله معتبر تکنولوژی مشغول به کار هستم. تلاش من این است که آخرین اخبار و پیشرفتهای دنیای فناوری را به زبانی ساده و کاربردی برای مخاطبان ارائه دهم.
