مهندسان در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) راهی برای انتقال سریع‌تر یون‌ها بین الکترودها (در مقایسه با انتقال آنها در پلیمرهای الکتروفعال مرسوم) پیدا کرده‌اند. آنها الکترودهایی طراحی کرده‌اند که حاوی نانولوله‌های کربنی که در یک پلیمر الکتروفعال هم‌راستا شده‌اند، می‌باشند. این هم‌راستایی راههای باریکی ایجاد می‌کند که یون‌ها را قادر می‌کنند تا سریع‌تر بین الکترودها حرکت کنند. این محققان تخمین می‌زنند که هدایت یونی این الکترود حدود ده برابر هدایت الکترودهای پلیمری می‌باشد که حاوی نانوذراتی هستند که بصورت تصادفی پخش شده‌اند.
نانولوله‌های کربنی راههای باریکی برای یون‌ها ایجاد می‌کند
مهندسان در موسسه فناوری ماساچوست (MIT)
راهی برای انتقال سریع‌تر یون‌ها بین الکترودها (در مقایسه با انتقال آنها
در پلیمرهای الکتروفعال مرسوم) پیدا کرده‌اند. آنها الکترودهایی طراحی کرده‌اند
که حاوی نانولوله‌های کربنی که در یک پلیمر الکتروفعال هم‌راستا شده‌اند،
می‌باشند. این هم‌راستایی راههای باریکی ایجاد می‌کند که یون‌ها را قادر
می‌کنند تا سریع‌تر بین الکترودها حرکت کنند. این محققان تخمین می‌زنند که
هدایت یونی این الکترود حدود ده برابر هدایت الکترودهای پلیمری می‌باشد که
حاوی نانوذراتی هستند که بصورت تصادفی پخش شده‌اند.
این پژوهشگران نشان داده‌اند که این الکترودهای حاوی نانولوله‌های هم‌راستا
می‌توانند عملکرد یونی در یک فعال‌کننده (actuator) را تقویت کنند. فعال‌کننده‌ها
افزاره‌هایی می‌باشند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند.
این بدان معنا است که این الکترودها را می‌توان برای کاربردهایی مانند ربات‌ها
و ماهیچه‌های مصنوعی بهینه کرد.
هدف این دانشمندان طراحی کامپوزیت‌هایی است که بتوانند بعنوان یک الکترود
عالی عمل کنند. آنها با گرم کردن گاز طبیعی و قرار دادن یک کاتالیست فلزی
در معرض آن، نانولوله‌های کربنی که از نظر الکتریکی رسانا بودند، را رشد
دادند و یک پلیمر حل‌شده در یک حلال را روی آن ریختند. به محض اینکه حلال
تبخیر شد، یک کامپوزیت جامد متخلخل- یونی حاوی پلیمر و نانولوله‌های کربنی
باقی ماند.
این دانشمندان برای تست توانایی این ساختار
بعنوان یک فعال‌کننده، یک میدان الکتریکی کم ولتاژ اعمال کردند. این ولتاژ
سبب شد که یون‌ها از یک لایه این الکترود به لایه دیگر جریان یابند و در
نتیجه یک طرف این ساختار حاوی یون‌های بیشتری شد. این عدم تعادل یونی فشاری
تولید کرد که سبب خم‌شدن تمام این ساختار شد. در واقع این فشار همان انرژی
مکانیکی تولید شده بود.
این محققان باور دارند که همین افزاره اگر تحت فشار مکانیکی قرار گیرد، می‌تواند
بعنوان جمع‌آوری‌کننده انرژی استفاده شود زیرا فشار مکانیکی باعث می‌شود که
یون‌ها به طور متفاوتی حرکت کنند و این سبب یک بار الکتریکی غیرمتعادل می‌شود.
عدم تعادل بار الکتریکی یک اختلاف پتانسیل ایجاد کرده و جریان الکتریسیته‌ای
تولید می‌کند.
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Advanced Functional Materials منتشر
کرده‌اند.
