{"id":25976,"date":"2012-03-11T19:08:34","date_gmt":"2012-03-11T16:08:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=25976"},"modified":"2012-03-11T19:08:34","modified_gmt":"2012-03-11T16:08:34","slug":"uut-tuupi-grafeenipohine-patarei","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=25976","title":{"rendered":"Uut t\u00fc\u00fcpi grafeenip\u00f5hine patarei"},"content":{"rendered":"

Hong Kongi Pol\u00fctehnilise \u00dclikooli teadlased leiutasid v\u00e4idetavalt uut t\u00fc\u00fcpi grafeenip\u00f5hise ,,patarei”, mis t\u00f6\u00f6tab puhtalt \u00fcmbritseva soojuse toimel. Nimelt p\u00fc\u00fcab seade lahuses olevate ioonide soojuslikku energiat ning muundab selle elektriks. Antud uurimuse tulemused on hetkel k\u00fcll veel retsenseerimisel, kuid kinnituse korral saaks sellist seadet kasutada terves hulgas rakendustes alates kunstorganite energiaga varustamisest kehasoojuse abil kuni taastuva energia tootmise ja elektroonikaseadmete t\u00f6\u00f6s hoidmiseni.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Antud diagrammil on n\u00e4idatud teadlaste loodud patarei lihtne skeem. Pilt: Zihan Xu<\/p><\/div>\n

Veelahuses olevad ioonid liiguvad toatemperatuuril ja -r\u00f5hul kiirusega sadu meetreid sekundis. Seet\u00f5ttu v\u00f5ib nende ioonide soojuslik energia ulatuda mitme kilod\u017eaulini kilogrammi kraadi kohta. Siiani on aga selle energia rakendamise ning muundamise kohta tehtud v\u00e4he uurimusi, kirjutab Physicsworld.com<\/a>.<\/p>\n

Antud patarei valmistati grafeenile kinnitatud h\u00f5be- ja kuldelektroodidest. Oma eksperimentides n\u00e4itasid teadlased, et kui asetada kuus sellist seadet jadamisi vaskkloriidi ioonidega lahusesse, siis saadi tulemuseks enam kui 2 V pinge. See number on aga piisav, et varustada tavalist LED-i.<\/p>\n

Uurimuses kasutatud tehnoloogia on tavap\u00e4rastest liitium-ioon patareidest k\u00fcllaltki erinev. ,,Meie seadme v\u00e4ljundpinge on pidev ning seade ise t\u00f6\u00f6tab ainu\u00fcksi \u00fcmbritseva lahuse vaskkloriidi ioonide abil – see energiaallikas on teoreetiliselt l\u00f5putu,” s\u00f5nas uurimust juhtinud Zihan Xu<\/strong>.<\/p>\n

Teadlaste andmetel t\u00f6\u00f6tab nende patarei sarnaselt p\u00e4ikesepatareile. Vase ioonid (Cu2+<\/sup>) p\u00f5rkuvad pidevalt patarei grafeenribaga. See p\u00f5rge on piisavalt energiline, et muuta grafeenis oleva elektroni asukohta. Seej\u00e4rel v\u00f5ib see elektron kas kombineeruda vaseiooniga v\u00f5i liikuda l\u00e4bi grafeenriba otse vooluringi. Kuna elektronid saavad l\u00e4bi grafeeni \u00fclimalt kiiresti liikuda (seda t\u00e4nu faktile, et need k\u00e4ituvad ilma seisumassita relativistlike osakestena), siis liikuvad need l\u00e4bi s\u00fcsinikup\u00f5hise materjali palju kiiremini kui lahuse. Loomulikult eelistab vabastatud elektron liikuda l\u00e4bi grafeeni kui lahuse. See ongi antud seadme t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te.<\/p>\n

Lisaks leidsid uurijad, et seadme poolt antavat v\u00e4ljundpinget saab suurendada, kui ioonilist lahust soojendada ning Cu2+ <\/sup>ioone ultraheli abil kiirendada. M\u00f5lemad meetodid t\u00f6\u00f6tavad t\u00e4nu sellele, et need suurendavad ioonide kineetilist energiat. V\u00e4ljundpinge kasvab ka siis, kui vaskkloriidi lahuses on rohkem Cu2+ <\/sup>ioone, sest siis on grafeeni pinnal oleva Cu2+<\/sup> tihedus suurem. Antud seadme t\u00f6\u00f6le panemiseks v\u00f5ib kasutada ka teisi katioonilisi lahuseid, nende seas Na+<\/sup>, K+<\/sup>, Co2+<\/sup> ja Ni2+<\/sup>, kuid nende abil saadav v\u00e4ljundpinge on madalam.<\/p>\n

Seadme t\u00f6\u00f6tamisel on grafeeni aatomkihi unikaalne loomus \u00fcks p\u00f5hilisi tegureid. Seadme valmistamisel proovisid teadlased ka grafiiti ning s\u00fcsiniknanotorudest valmistatud \u00f5hukesi kilesid. Leiti, et nende materjalide abil saadav v\u00e4ljundpinge j\u00e4i mikrovoltide piirkonda, mist\u00f5ttu v\u00f5is seda pigem lihtsalt m\u00fcraks nimetada.<\/p>\n

Daytonis asuva Nanotek Instrumets’i teadlane Bor Jang<\/strong> s\u00f5nus, et antud idee tundub v\u00e4ga paljulubav, kuid et teha kindlaks, kas selline l\u00e4henemine annaks praktiliste rakenduste jaoks piisavalt energiat ning v\u00f5imsustihedust, tuleb seda veel uurida.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: “Self-Charged Graphene Battery Harvests Electricity from Thermal Energy of the Environment<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Hong Kongi Pol\u00fctehnilise \u00dclikooli teadlased leiutasid v\u00e4idetavalt uut t\u00fc\u00fcpi grafeenip\u00f5hise ,,patarei”, mis t\u00f6\u00f6tab puhtalt \u00fcmbritseva soojuse toimel. Nimelt p\u00fc\u00fcab seade lahuses olevate ioonide soojuslikku energiat ning muundab selle elektriks. Antud uurimuse tulemused on hetkel k\u00fcll veel retsenseerimisel, kuid kinnituse korral saaks sellist seadet kasutada terves hulgas rakendustes alates kunstorganite energiaga varustamisest kehasoojuse abil kuni taastuva […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":25978,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[45,115,53],"class_list":{"0":"post-25976","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-rakenduslik-teadus","8":"category-teadusuudis","9":"tag-grafeengrafaan","10":"tag-tehnovidinad","11":"tag-tulevikuenergia","12":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/25976","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=25976"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/25976\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/25978"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=25976"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=25976"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=25976"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}