اجرای پروژه ای در جهت تولید منسوجات الكترونیكی هوشمند

ممحققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در یک طرح تحقیقاتی با همکاری محققان دانشگاه اسلو نروژ، در جهت ساخت ابرخازن های منعطف درصدد تولید منسوجات هوشمند الکترونیکی برآمدند.

به گزارش روز چهارشنبه ایرنا از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مرجان بارک زهی، فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و مشخصه یابی ابرخازن منعطف بر پایه پارچه پلی استر با استفاده از گرافن و پلی پیرول» اظهار داشت: با عنایت به توسعه ابزارهای تجدیدپذیر ذخیره انرژی در سالهای اخیر، ابزارهای الکترونی منعطف با قابلیت اتصال به پوشاک به موضوعی مهم تبدیل گشته اند.
وی اضافه کرد: منسوجات با خواصی مانند انعطاف پذیری، داشتن فضای فراوان برای بارگذاری مواد فعال، سبکی وزن، قیمت کم، ایمنی، قابلیت تنفس پذیری، استقامت مکانیکی از کاندیدای مناسب به منظور استفاده در بستر الکترودهای ابرخازنی منعطف به شمار می روند.
این محقق تصریح کرد: در این پروژه، ابرخازن منعطفی بر پایه پارچه توسط پوشش دهی بهینه گرافن و پلی پیرول و با استفاده از الکترولیت ژلی با اندازه سطح cm-۲ ۱×۱ ساخته شده است. این ابزار ظرفیت سطحی به بزرگی mF cm-۲ ۲۳۰ در اختیار می گذارد که در بین ابزارهای انعطاف پذیر بر پایه منسوجات مقدار قابل توجهی است.
وی افزود: چنین ابرخازنی به سادگی از راه روش های ساده مثل دوختن قابل اتصال به پوشاک خواهد بود و از آنجائیکه از بستر منسوج بر پایه پلی استر بهره می برد، خیلی از خصوصیت های اساسی پوشاک از قبیل سبکی، انعطاف پذیری، نفوذپذیری مناسب هوا، استقامت مکانیکی و ثبات شستشویی را دارا است.
محقق دانشگاه امیرکبیر اظهار داشت: در این طرح، پارچه پلی استری با اکسید گرافن احیا شده و پلی پیرول پوشش دهی شده و بعد از بررسی های میکروسکوپی و ساختاری، رسانش الکتریکی و تأثیر شستشو بر رسانش آن ارزیابی شده است.
بارک زهی با اشاره به اینکه در این طرح ابزار ابرخازن با استفاده از الکترولیت ژلی پلی وینیل الکل/اسیدسولفوریک و جداکننده سلولزی ساخته شده و توسط آزمون های الکتروشیمیایی در سیستم دوالکترودی و سه الکترودی تحت شرایط عادی و خمش مورد بررسی قرار گرفته است، اظهار داشت: بیشترین مقدار ظرفیت سطحی در آزمون ولتامتری چرخه ای mF cm-۲ ۲۳۰ در mV s-۱ ۱ است که بعد از 6 هزار دوره ولتامتری چرخهای ۷۶درصد آن حفظ شده است؛ همینطور این ابزار، چگالی انرژی μW h cm-۲ ۱۱ و چگالی توان mW cm-۲ ۰۳/۰ در اختیار می گذارد.
وی با اشاره به اینکه نتیجه این پروژه در البسه ورزشی، پزشکی، سرگرمی و ابزارهای الکترونیکی پوشیدنی قابل پیاده سازی است، اظهار داشت: با عنایت به این که توسعه ابزارهای منعطف ذخیره ساز انرژی در فاز تحقیقاتی در حال انجام می باشد، نخست لازم است ابزارهایی بر پایه مواد ارزان، ایمن و دوستدار محیط زیست، با پایداری مناسب و با توان و انرژی مطلوب برای مصارف کاربردی ساخته شوند و سپس تجاری سازی آنها دنبال شود.
این محقق در ارتباط با چالش تجاری سازی ابرخازن های منعطف اظهار داشت مهم ترین چالش پیش رو هم اکنون افزایش توان و انرژی در عین حفظ پایداری این ابزارها است.
وی اضافه کرد: فاز آزمایشگاهی و ساخت ابرخازن طی هشت ماه در آزمایشگاه الکتروشیمی دانشگاه اسلو به انجام رسیده است.
نتایج حاصل از این رساله که با همکاری مرکز علم مواد و نانوتکنولوژی (SMN) دانشگاه اسلو (نروژ) به انجام رسیده، در ۲ مقاله ISI در ژورنال Electrochimica Acta و یک مقاله علمی پژوهشی در ژورنال Journal of Textiles and Polymers به چاپ رسیده است.
مجید منتظر، فرهاد شریف از اساتید و اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، راهنمای این طرح تحقیقاتی بوده اند. هم چنین پروفسور ترولس نوربی و آتاناسیوس چاتزیتاکیس از دانشگاه اسلو در اجرای این طرح تحقیقاتی مشارکت داشته اند.



منبع: كمیاب آنلاین

آخرین مطالب مرتبط