نانوالیاف مزین به نانوذرات برای تولید پیل‌ سوختی

پژوهشگران روشی ارزان برای وارد کردن نانوذرات به محصولات مختلف ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان ادوات ذخیره‌ی‌ انرژی یا تست‌های تشخیص طبی ساخت. این فرآیند می‌تواند توسعه‌ی ادوات، مواد و فناوری‌های جدید را تسریع کند؛ ادواتی که در آن از نانوذرات استفاده شده‌است. نانوذرات ترکیباتی با ابعاد بسیار کوچک نسبت به مواد رایج هستند و به این دلیل، خواص منحصر به فردی در آن‌ها وجود دارد.

محققان این پروژه نشان دادند که با استفاده از الکتروریسندگی می‌توان الیاف حاوی نانوذرات تولید کرد؛ الیافی که قادرند بدون نیاز به احتراق، سوخت را به الکتریسیته تبدیل کنند. این ابزار با استفاده از رشته‌های الیاف ساخته شده‌است؛ رشته‌هایی که روی آن با نانوذرات مزین شده‌است. وجود این نانوذرات در سطح رشته‌ها موجب می‌شود تا مساحت سطحی ماده افزایش یافته و امکان تماس بیشتری میان اکسیژن هوا و مواد سوختی وجود داشته باشد که این موضوع موجب افزایش کارایی می‌شود.

محققان دانشگاه ادینبورگ و مؤسسه‌ی ملی کالیفرنیا با استفاده از دستگاه الکتروریسندگی عاری از نازل، موفق به ساخت پیل سوختی شدند. در این روش یک مخزن مدور حاوی سیال وجود دارد که به آن ولتاژ و دما اعمال می‌شود. نانوالیاف تولید شده از این سیال روی سطح مخزن داغ قرار می‌گیرد. زمانی که الیاف خنک شدند، تشکیل نانوبلور می‌دهند که قطعه‌ای از پیل سوختی است. این نانوبلورها مساحت سطحی بالایی دارند.

آزمون‌های انجام شده روی این پیل سوختی نشان می‌دهد که عملکرد بهتری نسبت به پیل‌های رایج دارند. چنین پیل‌هایی را نمی‌توان به سادگی با روش‌های رایج تولید کرد. رابرت راداسی از دانشگاه ادینبورگ که رهبر این تیم تحقیقاتی است، می‌گوید: « راهبرد الکتروریسندگی ما بسیار سریع و ارزان است و می‌توان با استفاده از آن نانومواد با مساحت سطحی بالا تولید کرد.»

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه‌ی Nature Communications منتشر و حمایت مالی آن توسط وزارت انرژی انجام شده‌است.