محققان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس مادهای انقلابی توسعه دادهاند که ذخیرهسازی انرژی الکترواستاتیک را بهطور چشمگیری بهبود میبخشد. این نوآوری پتانسیل تغییر بسیاری از دستگاههای الکترونیکی از گوشیهای هوشمند تا خودروهای الکتریکی را دارد.
چالش با خازنهای فروالکتریک معمولی که برای شارژ و تخلیه سریع استفاده میشوند، اتلاف انرژی قابل توجه آنهاست. این ماده جدید با حداقلسازی اتلاف انرژی، در عین حفظ خواص مطلوب این خازنها، به این محدودیت پاسخ میدهد.
راز این پیشرفت در ساختار آن نهفته است. دانشمندان یک ساختار هتروسهبعدی دوبعدی/سهبعدی/دوبعدی منحصر به فرد ایجاد کردند که لایههای بسیار نازک مواد دوبعدی و سهبعدی را بهطور متناوب قرار دادهاند. این طراحی چگالی انرژی را 19 برابر بیشتر از خازنهای تجاری موجود افزایش میدهد و کارایی 90 درصدی قابل توجهی دارد.
این پیشرفت برای آینده الکترونیک اهمیت زیادی دارد. با زمانهای شارژ سریعتر و ظرفیت انرژی بالاتر، دستگاههای روزمره ما میتوانند عملکرد چشمگیری داشته باشند. علاوه بر این، این ماده راه را برای پیشرفتهای بیشتر در الکترونیک با قدرت بالا، خودروهای الکتریکی و سایر بخشهایی که نیاز به مدیریت انرژی قوی دارند، هموار میکند.
محققان به بهبودهای بیشتر امیدوارند و همچنان به بهبود این ماده برای پاسخگویی به تقاضای روزافزون برای شارژ فوقسریع و چگالی انرژی بالا در خازنها ادامه میدهند. این نوآوری امیدهای زیادی برای آیندهای مبتنی بر ذخیرهسازی انرژی کارآمد و پایدار دارد.