Los científicos lograron crear un nuevo condensador, donde se tomó como base un ladrillo ordinario.
Hola queridos invitados y suscriptores de mi canal. Hoy quiero contarles sobre un invento inusual de científicos estadounidenses que lograron crear un capacitor completamente funcional, donde se utilizó un ladrillo rojo como sustrato. Entonces vamos.
Los químicos estadounidenses lograron transformar el ladrillo rojo más común en un sustrato de condensador, basado en el polímero PEDOT.
La principal tarea de los científicos fue encontrar un sustrato que garantizara una gran superficie de contacto y contenga hierro (III) en su composición en cantidades suficientes. Después de todo, es necesario asegurar la reacción de polimerización oxidativa.
Y resultó que el ladrillo ordinario resultó ser un candidato ideal, especialmente porque es barato y puede soportar cambios de temperatura significativos y estrés mecánico.
El prototipo del nuevo condensador resistió 10.000 ciclos de carga y descarga mientras conservaba el 90% de su capacidad original.
Los científicos publicaron todos los resultados de su investigación en las páginas de la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
¿Por qué exactamente ladrillo rojo?
Como saben, la humanidad ha estado produciendo ladrillos rojos horneados con éxito durante muchos milenios. Y el ladrillo ya cocido consta de óxidos de silicio y aluminio, además de hematita (es él quien le da el color al ladrillo).
Cómo se creó el condensador
Entonces, los científicos estadounidenses dirigidos por H. RE. Arcey (Universidad de Washington) decidió utilizar ladrillo rojo como sustrato para un condensador hecho de películas de polímero conductor de polietileno dioxitiofeno (PEDOT).
En tales condensadores, la energía se almacena debido a la reacción de Faraday que tiene lugar en el polímero.
Para aplicar una capa de película de polímero PEDOT a un ladrillo, se desarrolló toda una tecnología. Durante el procesamiento, el ladrillo rojo cambió su color a azul oscuro debido al hecho de que el polímero se precipitó sobre él.
Los científicos lograron alcanzar un espesor de capa máximo de 400 micrones, mientras que la longitud de una fibra de polímero es de 30 micrómetros y su diámetro no excede los 190 nanómetros.
Después de la deposición, se unieron electrodos metálicos (protegidos con una película epoxi) a los ladrillos y se probaron como condensadores en combinación con dos electrolitos diferentes:
- Usando un electrolito de gel, el capacitor de ladrillo mostró una capacitancia de 1,38 faradios por centímetro cúbico. Y después de 1000 ciclos de carga-descarga, su capacidad se mantuvo al 90% de la original.
- Cuando se usa un electrolito líquido, la característica capacitiva para el mismo volumen ya era de 2,84 faradios y el voltaje máximo estaba en el nivel de 2,6 voltios. Lo que hizo posible encender el LED durante un minuto. Solo en este diseño, el dispositivo no demostró una alta estabilidad.
Cabe destacar que los investigadores aún no han llevado a cabo una selección precisa de los parámetros para las muestras experimentales, sino que solo han estudiado la posibilidad misma de trabajar.
Por lo tanto, en el futuro, los parámetros técnicos del condensador de ladrillo se pueden ajustar para un lado mucho mejor.
¿Dónde se utilizarán estos condensadores?
Por supuesto, no encontraremos teléfonos con baterías de ladrillo en el futuro, pero pueden usarse en instalaciones estacionarias para un almacenamiento rápido de energía.
Los científicos también enfatizan que tales capacitores de ladrillo pueden usarse en construcción (ya que la resistencia mecánica del ladrillo después de la aplicación de la capa de polímero no sufre) casas.
Esto creará un excelente sistema de almacenamiento de energía (por ejemplo, de paneles solares). De hecho, según cálculos preliminares, estos muros pueden tener una capacidad de 11.500 faradios por metro cuadrado de superficie.
Por supuesto, el desarrollo es prometedor, pero para ser más específico, debe esperar el uso comercial completo del dispositivo. Si te gustó el material, no te olvides del me gusta y el comentario. ¡Gracias por la atención!