reklama
reklama
reklama
reklama
© anthony bolan dreamstime.com Przemysł elektroniczny | 07 sierpnia 2017

Twórczyni maleńkich superkondensatorów z Politechniki Wrocławskiej

Prace nad miniaturyzacją urządzeń do gromadzenia energii - tzw. superkondensatorów - prowadzi dr Karolina Laszczyk z Politechniki Wrocławskiej. W tym roku badaczka wygrała w konkursie "Innowacja jest kobietą".
W konkursie Fundacji Kobiety Nauki – Polska Sieć Kobiet Nauki nagradzane są wynalazczynie - autorki innowacyjnych rozwiązań. W tym roku nagrodę główną otrzymała dr Karolina Laszczyk. To badaczka z Międzywydziałowego Zakładu Mikroinżynierii i Fotowoltaiki Politechniki Wrocławskiej.

- Pracuję nad miniaturyzacją urządzeń, w tym nad chipowymi superkondensatorami zwanymi również kondensatorami elektrochemicznymi - mówi w rozmowie z PAP dr Laszczyk.

Badaczka opowiada, że superkondensatory - podobnie jak baterie - służą do gromadzenia energii. W odróżnieniu jednak od nich bardzo szybko, np. w ciągu sekund, ładują się i rozładowują. Na przykładzie samochodu elektrycznego rozmówczyni PAP wyjaśnia, czym są superkondensatory. - Na dzień dzisiejszy baterie i superkondensatory uzupełniają się. Baterie dostarczają energii, aby pojazd mógł jak najdłużej jechać. A superkondensatory dostarczają moc, aby pojazd ruszył lub gwałtowanie zahamował - opisuje. Jak dodaje, superkondensatory wciąż nie są w stanie gromadzić tyle energii, co baterie.

W opracowanym przez dr Laszczyk superkondensatorze elektrody są tysiące razy mniejsze aniżeli w komercyjnym kondensatorze, a przy tym mają identyczne osiągi tj. pojemność, napięcie zasilania, energię i moc. W produkcji nowych mikrosuperkondensatorów badaczka wykorzystała nanorurki węglowe. A one - w przeciwieństwie do wykorzystywanego w komercyjnych superkondensatorach węgla aktywnego - mogą gromadzić więcej ładunków elektrycznych w tej samej objętości i lepiej przewodzą prąd elektryczny. Dzięki temu z mniejszej objętości uzyskujemy podobną, a nawet wyższą energię.

Jak wyjaśnia, postęp w miniaturyzacji superkondensatorów przydać się może chociażby w tworzeniu coraz mniejszych urządzeń elektronicznych czy układów scalonych. Kiedy zmniejsza się wymiary elektrod takiego superkondensatora (w rezultacie mikrosuperkondensatora), wymiana jonów między katodą i anodą zachodzi znacznie szybciej. Dzięki temu czas ładowania skraca się do mili- a nawet mikrosekund.

Rozmówczyni PAP mówi, że teraz niezbędne dla układów zasilania w elektronice są aluminiowe kondensatory elektrolityczne. Mają one najczęściej kształt walca. - Są szybkie, dostarczają dużo mocy, ale są względnie duże i ciężkie - opowiada.

Tymczasem dr Laszczyk opracowała rozwiązanie, w którym pojedynczy superkondensator ma postać płaskiego chipa o rozmiarach 0,7 mm x 0,9 mm x 0,01 mm. Takie chipy można ze sobą łączyć szeregowo i równolegle, dzięki czemu można projektować ich osiągi. - Jeśli te elementy połączymy szeregowo - sumuje się ich napięcie. A jeśli połączymy je równolegle, sumują się ich pojemności - opowiada dr Laszczyk.

Nie ma ograniczenia, jeśli chodzi o liczbę łączonych w ten sposób elementów. - W pojedynczym procesie udało się wytworzyć ok. 4,7 tys. mikrosuperkondensatorów upakowanych na powierzchni o średnicy 10 cm - zaznacza dr Laszczyk. Przekonuje, że w ten sposób można uzyskać dowolne zadane parametry.

W pracach nad nowymi mikrosuperkondensatorami badaczka z PWr zastosowała technologię podobną do tej używanej do wytwarzania miniaturowych urządzeń w krzemie.

Dr Laszczyk ma nadzieję, że dzięki jej badaniom będzie można produkować mniejsze superkondensatory zużywając do tego mniej materiałów. A urządzenia łatwiej będzie zaadaptować do urządzeń mobilnych.

W bieżącej edycji konkursu "Innowacja jest kobietą" nagrodą jest prezentacja zwycięskiego projektu podczas Międzynarodowych Targów Pomysły, Wynalazki, Nowe Produkty iENA 2017 w Norymberdze.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
August 13 2017 16:10 V8.5.9-2