Casino siteleri Gaziantep escort bayan primal grow pro Canlı casino siteleri cialis

ขั้วไฟฟ้ากราฟีนรูปแบบใหม่เพิ่มความจุให้อุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 3,000 %

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย RMIT ได้ประดิษฐ์ขั้วไฟฟ้าแบบใหม่ทำจากวัสดุกราฟีนที่ออกแบบให้โครงสร้างมีรูปแบบพิเศษซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากลักษณะเส้นใบของใบเฟิร์น เมื่อนำไปใช้ร่วมกับอุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้ความจุของอุปกรณ์เก็บพลังงานเพิ่มขึ้นถึง 30 เท่า หรือ 3,000 %

ไม่เพียงเท่านั้นต้นแบบกราฟีนที่ออกแบบใหม่นี้ยังสามารถนำไปพัฒนาต่อทำเป็นแผ่นฟิล์มบางยืดหยุ่นที่ใช้ดูดซับและเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งสองอย่างในที่เดียว ช่วยให้เราเข้าไปใกล้ความจริงกับการมีสมาร์ทโฟนและแล็ปท็อปที่มีพลังงานของตัวเองใช้งานได้ตลอดไม่มีวันหมด

ขั้วไฟฟ้าใหม่นี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) ซึ่งชาร์จไฟเข้าและปล่อยไฟออกได้เร็วกว่าแบตเตอรี่แบบเดิมมาก ตัวเก็บประจุยิ่งยวดได้ถูกนำมารวมกับโซลาร์เซลล์ แต่การใช้ประโยชน์เป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานยังถูกจำกัดด้วยขนาดความจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่ยังไม่มากพอ

Min Gu อาจารย์ที่มหาวิทยาลัย RMIT บอกว่าการออกแบบขั้วไฟฟ้าใหม่นี้ได้เลียนแบบวิธีการอันชาญฉลาดของธรรมชาติในการเติมเต็มที่ว่างด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ด้วยรูปแบบจำลองตัวเองซ้ำแบบซับซ้อนที่เรียกว่าแฟร็กทัล (Fractal)  

“ใบของเฟิร์นใบมะขาม (Western Sword Fern) เต็มไปด้วยเส้นใบหนาแน่น ทำให้มันมีประสิทธิภาพสูงมากในการเก็บพลังงานและส่งน้ำส่งอาหาร” Gu กล่าว “ขั้วไฟฟ้าของเราก็มีลักษณะเป็นแฟร็กทัลที่จำลองตัวเองคล้ายกับโครงสร้างเล็กๆของเกล็ดหิมะ และเราได้ใช้การออกแบบที่มีประสิทธิภาพสูงโดยธรรมชาตินี้ในการพัฒนาอุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ระดับนาโน“

graphene-electrode-2

นักวิจัยใช้เลเซอร์ในการจัดการกับกราฟีนซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถนำไฟฟ้าได้สูงแบบเหลือเชื่อให้เป็นขั้วไฟฟ้าโดยใช้รูปแบบแฟร็กทัล และนำมันไปรวมกับตัวเก็บประจุยิ่งยวด  Gu และทีมงานสามารถเพิ่มความจุของตัวเก็บพลังงานได้มากกว่าเดิม 30 เท่า

นั่นหมายถึงว่าถ้านำขั้วไฟฟ้าใหม่ไปใช้งานจริงได้สำเร็จ เราจะได้เห็นโซลาร์เซลล์ต่อเชื่อมกับตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่มีความจุพลังงานมากกว่าที่ทำได้ในปัจจุบัน 3,000 %

“ตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่เพิ่มความจุแล้วจะให้ทั้งความมั่นคงในการใช้งานระยะยาวและการปล่อยพลังงานแบบรวดเร็วฉับพลัน” Gu กล่าว

Gu เชื่อว่านี่จะทำให้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบใหม่เป็นทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ เพราะคุณจะยังมีพลังงานใช้ในปริมาณที่เพียงพอ แม้กระทั่งวันที่มีเมฆมืดครึ้ม

แม้ว่าตอนนี้ขั้วไฟฟ้าใหม่นี้ได้พิสูจน์แนวคิดของวิธีการออกแบบโดยใช้รูปแบบแฟร็กทัลแล้วก็ตาม แต่นักวิจัยยังคิดต่อในเรื่องการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่นี้ด้วย

“ความเป็นไปได้ที่น่าสนใจที่สุดคือการใช้ขั้วไฟฟ้านี้กับโซลาร์เซลล์เพื่อให้ได้อุปกรณ์ผลิตและเก็บพลังงานอยู่ในตัวเดียวกัน” Litty Thekkekara หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว

ถึงมันจะเป็นไปได้ที่จะทำเรื่องดังกล่าวกับโซลาร์เซลล์แบบเดิมที่คุณมักจะเห็นมันตามหลังคาบ้าน แต่ Thekkekara คิดว่ามันจะได้ประโยชน์มากกว่าถ้านำขั้วไฟฟ้าไปใช้ร่วมกับโซลาร์เซลล์แบบแผ่นบางที่เป็นรุ่นต่อไปของโซลาร์เซลล์ที่โค้งงอได้ซึ่งสามารถใช้ได้หมดในทุกที่ทุกลักษณะ

“โซลาร์เซลล์ที่โค้งงอได้สามารถใช้ได้ในเกือบทุกที่ ตั้งแต่หน้าต่างอาคารจนถึงหน้าต่างรถยนต์ สมาร์ทโฟนจนถึงสมาร์ทวอทช์” Thekkekara กล่าว “เราจะไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่สำหรับสมาร์ทโฟน หรือสถานีชาร์จไฟสำหรับรถยนต์ไฮบริดอีกต่อไป”

“ด้วยขั้วไฟฟ้าแบบใหม่เราได้จัดการกับปัญหาในส่วนของตัวเก็บพลังงานไปแล้ว ตอนนี้ต้องมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาโซลาร์เซลล์ เพื่อที่เราจะได้ทำตามวิสัยทัศน์ของเราให้สำเร็จนั่นคือสร้างอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่มีพลังงานในตัวเอง” Thekkekara สรุป

graphene-electrode-3

 

ข้อมูลและภาพจาก  rmit.edu.au, sciencealert

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *