У світі, що невпинно прагне до більш ефективних та екологічних джерел енергії, корейські науковці зробили значний крок уперед. Дослідники з Корейського інституту науки і технологій (KIST) та Сеульського національного університету презентували інноваційне композитне волокно, що має потенціал революціонізувати зберігання енергії в портативних гаджетах, дронах та електромобілях.
Цей прорив долає ключові недоліки традиційних суперконденсаторів. Доктор Бон-Чол Ку пояснює, що нова технологія «долає недоліки суперконденсаторів завдяки використанню одношарових вуглецевих нанотрубок (CNT) і провідних полімерів». Основою нового матеріалу є унікальна гібридна структура, що поєднує надпровідні циліндричні молекули вуглецю (CNT) з доступним і ефективним провідним полімером – поліаніліном (PANI).
Ця синергічна комбінація забезпечує волокну надзвичайну міцність, гнучкість та виняткову ефективність у перенесенні електронів та іонів. Інноваційна структура дозволяє значно збільшити щільність енергії без будь-якої втрати потужності – критичний показник для сучасних енергоємних пристроїв.
Однією з найбільш вражаючих характеристик нового композитного волокна є його довговічність. Волокна зберігають стабільність і високу ефективність навіть після 100 000 циклів заряджання та розряджання, що суттєво перевищує показники більшості існуючих аналогів. «Композитне волокно демонструє чудову потужність і енергетичну щільність одночасно», – йдеться в офіційному пресрелізі KIST.
Ключова особливість цієї технології полягає в тому, як поліанілін функціонує в структурі. Він виступає як «нанокомірка», рівномірно розподілена між вуглецевими нанотрубками, забезпечуючи неперевершену довговічність та високу продуктивність у різноманітних застосуваннях, від портативної електроніки до складних електромобільних систем.
Ще одним важливим досягненням команди є успішна реалізація масового виробництва цих волокон. Науковці продемонстрували можливість створювати пучки до 300 ниток без втрати ефективності. Простий і економічно ефективний виробничий процес, що включає коагуляцію в рідкокристалічній фазі та подальше зміцнення, дозволяє значно знизити собівартість. Це відкриває шлях до широкої комерціалізації, що раніше було обмежено високими витратами на використання вуглецевих нанотрубок.
Подальші дослідження зосереджені на промисловому масштабуванні технології, зокрема на розробці плівкоподібних структур. Значущість цього прориву підкреслюється тим, що технологія вже є предметом патентування у США та Кореї. Проєкт отримав підтримку урядових фондів і є частиною ширшої глобальної ініціативи, спрямованої на перехід до «вуглецево-нейтрального суспільства».
Вчені висловлюють тверде переконання, що ці гнучкі композитні волокна стануть ключовою ланкою майбутньої енергетичної інфраструктури, відкриваючи нові можливості для інновацій у сфері зберігання та використання енергії.
Автор: Галина Роюк
