تحقیقات جدید نشان می‌دهد که نانو لوله‌های کربنی پیچیده می‌توانند انرژی با چگالی بالا را ذخیره کنند تا سنسورها یا سایر فناوری‌ها را تغذیه نمایند.
به گزارش تکناک، محققان کشف کرده‌اند که نانو لوله‌های کربنی پیچیده می‌توانند سه برابر بیشتر از باتری‌های لیتیوم-یون، انرژی در هر واحد جرم را ذخیره کنند، که آنها را به گزینه‌ای ایدئال برای کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی سبک و ایمن، مانند: ایمپلنت‌های پزشکی و سنسورها تبدیل می‌کند.
نتایج این تحقیق به تازگی در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است. این مطالعه توسط چهار مؤسسه مختلف انجام شده است و هدایت آن را شیزنوری اوتسومی از دانشگاه سووا در ژاپن، کاتسومی کانوکو از دانشگاه شینشو در ژاپن و سانجییو کومار اوجین از مرکز فناوری حسگر پیشرفته (CAST) در دانشگاه مریلند بر عهده داشته‌اند.
فهرست مطالب
ویژگی‌های نوآورانه نانو لوله‌های کربنی
محققان، نانو لوله‌های کربنی تک دیواره‌ای را مطالعه کردند که شبیه نی‌هایی از ورقه‌های کربنی بسیار نازک هستند. تولید این لوله‌ها به نسبت آسان، سبک و 100 برابر مقاوم‌تر از فولاد است.
دانشمندان به دلیل ویژگی‌های خاص نانو لوله‌های کربنی، به بررسی استفاده از آنها در فناوری‌های پیشرفته مانند آسانسورهای فضایی پرداخته‌اند. برای بررسی قابلیت نانو لوله‌های کربنی در ذخیره انرژی، محققان طناب‌های نانو لوله کربنی ساختند.
این طناب‌ها از دسته‌های نانو لوله‌های موجود ساخته شده‌اند، که آنها را کشیده و به دور آنها پیچیده‌اند. سپس این نخ‌ها را با مواد مختلفی پوشاندند تا استحکام و انعطاف‌پذیری آنها بیشتر شود.
قابلیت‌های چشمگیر ذخیره انرژی
تیم تحقیقاتی میزان انرژی که این طناب‌ها می‌توانند ذخیره کنند را با پیچاندن آنها و اندازه‌گیری انرژی که هنگام باز شدن طناب‌ها آزاد می‌شود، آزمایش کرد.
آنها دریافتند که بهترین طناب‌ها می‌توانند 15,000 برابر بیشتر از فنرهای فولادی، انرژی در هر واحد جرم ذخیره کنند و حدود سه برابر بیشتر از باتری‌های لیتیوم-یون، انرژی ذخیره نمایند.
انرژی ذخیره‌شده ثابت و قابل دسترسی است و در دمایی بین 76- تا 212+ درجه فارنهایت (60- تا 100+ درجه سانتی‌گراد) باقی می‌ماند. همچنین مواد موجود در طناب‌های نانو لوله‌های کربنی برای بدن انسان از مواد مورد استفاده در باتری‌ها، ایمن‌تر هستند.
کومار اوجین گفت: «انسان‌ها مدت‌ها است که انرژی را در فنرهای مکانیکی ذخیره می‌کنند تا دستگاه‌هایی مثل ساعت‌ها و اسباب‌بازی‌ها را راه‌اندازی نمایند. این تحقیق نشان می‌دهد که نانو لوله‌های کربنی پیچیده، پتانسیل زیادی برای ذخیره‌سازی انرژی دارند و ما از اعلام این کشف بسیار هیجان‌زده هستیم.»
محققان در حال کار روی استفاده از نانو لوله‌های کربنی پیچیده به عنوان منبع انرژی برای یک نمونه اولیه سنسور هستند.
