• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Hüdrogeel-elektroonika debüüt

26.06.2012 by Stiina Kristal Leave a Comment

Uut tüüpi hüdrogeel võib olla aluseks kõrgtehnoloogilistele energiasalvestuselektroodidele ja biosensoritele, ütlevad Stanfordi Ülikooli teadlased, kes kasutasid oma uurimuses juhtivat polümeeri polüaniliini (PAni), et valmistada suurepärast elektrooniliste ja elektrokeemiliste omadustega poorne nanostruktuurne materjal.

PAni hüdrogeel.

,,Meie materjal ühendab hüdrogeelide (millel on suur pindala) ning orgaaniliste juhtide (millel on kõrge elektrijuhtivus ja head elektrokeemilised omadused) eelised,” laususid uurimuses osalenud teadlased Lijia Pan ja Guihua Yu. Seega saaks seda kasutada erinevates kõrgtehnoloogilistes elektrokeemilistes seadmetes, seehulgas superkondensaatorites ja ülitundlikes biosensorites, kirjutab Physicsworld.com.

Hüdrogeelid on kolmedimensionaalsed polümeervõrgustikud, mis suudavad endas hoida suures koguses vett ning mille struktuur sarnaneb bioloogilise koe ehitusele. Enamus hüdrogeele põhinevad mittejuhtivatel polümeermaatriksitel, kuid see piirab nende kasutuskõlblikkust elektroonikas. Antud uurimuses kajastatud materjali valmistamisel kasutati PAni dopeerimiseks ja ühendamiseks ning mainitud piirangute ületamiseks  fütaanhapet, mis on hea iooniline juht.

Esmalt segasid teadlased kaks lahust kokku. Esimene neist algatab polümerisatsioonireaktsiooni, teine aga sisaldab aniliini nimelist monomeeri ning dopeerivat fütaanhapet. Hüdrogeel tekib kõigest kolme minutiga, seda seetõttu, et iga fütaanhappe molekul sisaldab kuute fosforrühma, mis reageerivad korraga mitme polümeeriahelaga.

,,Me näitasime, et me suudame antud juhtivat polümeer-hüdrogeeli valmistada suures koguses ning sellele ka printimise ja pihustamise abil erinevaid mustreid peale kanda,” lausus Pan. ,,See tähendab aga seda, et me saame üpriski kergesti toota elektroonilisi ja elektrokeemilisi seadmeid suures skaalas, seehulgas ka biosensorite massiive ja mikro-superkondensaatoreid.

PAni hüdrogeeli erimahtuvus on umbes 380 F/g ning selle laadumis/tühjenemis tsükkel on võib olla väga kiire, tähendades seda, et materjal võib olla ideaalne sellistes rakendustes nagu elektrisõidukid ja energiasalvestusvõrgustikud. Võrdluseks võib mainida, et tööstisliku süsiniku erimahtuvus on vaid 100 F/g.

Lisaks valmistasid teadlased uue hüdrogeeli abil eksperimentaalse glükoosisensori, saades häid tulemusi: hüdrogeeli reageerimisaeg on vaid 0,3 sekundit (tööstuslike glükoosisensorite reageerimisaeg on umbes 20 sekundit). Edasi plaanivad teadlased valmistada uusi hüdrogeele, mis põhinevad erinevatel juhtivatel polümeeridel. ,,Me proovime viia oma tehnoloogia erinevatesse tehnoloogia valdkondadesse, see hulgas kõrge efektiivsusega liitium-akude, elektrokeemiliste seadmete, neuron-elektroodide ja isegi elektroonilise naha välja töötamisse,” lisas Yu.

Allikas

Teadusartikkel: “Hierarchical nanostructured conducting polymer hydrogel with high electrochemical activity“

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Uus meetod õhemate päikesepaneelide valmistamiseks
  2. Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
  3. Uus nanostruktuur pikendab patareide eluiga
  4. Teadlased valmistasid mittemürgised painutatavad nanolehed
  5. NEC: 0.3 mm paksune painutatav patarei
  6. Epidermiline elektroonika
  7. Meetod võimsamate elektriautode valmistamiseks
  8. Esimene molübdeniidist mikrokiip
  9. GaN nanojuhtmeid ootab helge tulevik
  10. Efektiivne meetod painduvate läbipaistvate elektroodide valmistamiseks

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm, Tehnovidinad

Leave a Reply Cancel reply

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in