با گسترش ساعتهای هوشمند، حسگرهای پزشکی پوشیدنی و لباسهای الکترونیکی، نیاز به منابع انرژی سبک، ایمن و انعطافپذیر بیش از هر زمان دیگری احساس میشود؛ اما باتریهای رایج همچنان با محدودیتهایی مانند هزینه بالا، خطرات ایمنی و عمر محدود روبهرو هستند. اکنون پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در گامی مهم، موفق به طراحی و ساخت نوعی ابرخازن انعطافپذیر حالتجامد مبتنی بر یون سدیم شدهاند که هم از مواد ارزان و فراوان بهره میبرد و هم عملکردی چشمگیر ارائه میدهد. این سامانه نوآورانه با استفاده از الکترودی پارچهمحور و نانوساختار، توانسته به ولتاژ کاری ۲.۱ ولت و چگالی انرژی ۸۱.۷ واتساعت بر کیلوگرم دست یابد. همچنین دستگاه ساختهشده پس از هزاران چرخه شارژ و دشارژ، پایداری بالایی از خود نشان داده و حتی در شرایط خمشدن مکرر نیز کارایی خود را حفظ کرده است؛ دستاوردی که میتواند آینده تجهیزات پوشیدنی را متحول کند.
افزایش دو برابری ظرفیت خازنی با تابش نور در پژوهش مشترک ایران و کره جنوبی
محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در پژوهشی مشترک با دانشگاه اولسان کره جنوبی نسل جدیدی از سامانههای ذخیرهسازی انرژی خورشیدی را معرفی کرده است که میتواند مسیر توسعه منابع انرژی پاک را هموارتر کند. در دنیایی که افزایش تقاضای انرژی با محدودیت منابع فسیلی و نگرانیهای زیستمحیطی همراه شده، توسعه تجهیزات ذخیره انرژی خورشیدی یکی از مهمترین چالشهای فناوری معاصر محسوب میشود. پژوهش تازه بر طراحی ابرخازنهای فوتوشارژپذیر مبتنی بر الکترودهای فعال نوری تمرکز دارد؛ جایی که بخش نانویی پروژه در ساخت ساختارهای نانولولهای دیاکسید تیتانیوم و تزریق نانومقیاس سولفیدهای نیکل و کبالت بر سطح آنها شکل گرفته است. این ساختارهای هیبریدی با هدف افزایش جداسازی حاملهای بار نوری و ارتقای ظرفیت ذخیره انرژی طراحی شدهاند. نتایج نشان میدهد که نور میتواند نقش فعالی در تقویت فرآیند شارژ و افزایش چگالی ظرفیت الکتروشیمیایی ایفا کند. این دستاورد گامی مهم در جهت توسعه سامانههای خودشارژشونده و پایدار انرژی به شمار میرود.
مکسینها (MXenes) فراتر از انتظار؛ کشف سازوکارهای تازه در ذخیرهسازی انرژی
دانشمندان آلمانی برای نخستینبار رفتار شیمیایی یک ورقه منفرد مکسینها را هنگام ذخیره بار بررسی کردند. آنها دریافتند که بسته به نوع الکترولیت، دو واکنش متفاوت در این ماده رخ میدهد. این کشف میتواند راه را برای ساخت ابرخازنهای سریعتر و پرظرفیتتر در آینده هموار کند.
تبدیل فیلترهای سیگار به ابرخازنهای پرسرعت و پاک
گروهی از پژوهشگران با یافتن راهحلی خلاقانه، یکی از آلودهترین زبالههای کره زمین را به مادهای ارزشمند برای فناوریهای انرژی پاک تبدیل کردهاند. آنها با پردازش شیمیایی فیلترهای دورریخته شده سیگار، موفق به ساخت کربنهای نانومتخلخلی شدهاند که میتوانند به عنوان الکترود در ابرخازنها (ذخیرهسازهای فوقسریع انرژی) مورد استفاده قرار گیرند. این دستاورد علاوه بر کمک به حل یک معضل بزرگ زیستمحیطی، راهی برای تولید مواد پیشرفته و کمهزینه برای صنعت انرژی است.
تحولی در دنیای ریزابزارها: چاپ سهبعدی سازههای خودایستای مکسین (MXene)
مهندسان دانشگاه کارنگیملون (Carnegie Mellon University) با ابداع یک روش چاپ پیشرفته، موفق به ساخت سازههای سهبعدی بسیارریز و مستحکم از نانوورقههای پیشرفته مکسین (MXene) شدهاند. این فناوری که بدون نیاز به هیچ ماده نگهدارنده یا مرحله پردازش اضافهای عمل میکند، امکان ساخت ریزباتریها و ابرخازنهایی با توان ذخیرهسازی انرژی بینظیر را فراهم میآورد. دستاوردی که میتواند آینده فناوریهای پوشیدنی، رباتیک در مقیاس میکرو و الکترونیک مینیاتوری را متحول کند.
توسعه ابرخازنهای انعطافپذیر برای نسل آینده تجهیزات پوشیدنی و انرژیهای تجدیدپذیر
پژوهشی تازه در دانشگاه صنعتی شریف منجر به طراحی و ساخت نوعی ابرخازن انعطافپذیر شده است که میتواند در حوزههای صنعتی، تجهیزات پوشیدنی، و سامانههای انرژی پاک مانند توربینهای بادی و سلولهای خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد. در این طرح، الکترودهایی نوین بر پایهی منسوجات رسانای نیکل و کبالت سولفید، پلیآنیلین و اکسید منگنز در کنار نانوالیاف کربنی دوپشده با نیتروژن و گوگرد توسعه یافتهاند تا ظرفیت ذخیرهی انرژی و دوام چرخهای خازن به شکل چشمگیری افزایش یابد. این پروژه در قالب طرح پسادکتری «زهرا کرمی» و با راهنمایی دکتر «سعید شاهرخیان دهکردی» اجرا شده و گامی مهم در مسیر ساخت وسایل ذخیره انرژی سبک، منعطف و پایدار بهشمار میرود—ابزاری کلیدی برای دنیای الکترونیک پوشیدنی و فناوریهای نوین انرژی.
نصب چراغهای چشم گربهای شرکت نانویی ایرانی در بزرگراههای تهران
چراغهای هشدار دهنده ترافیکی موسوم به چشم گربهای، ایمنی خیابانهای سطح شهر را بهبود داده و به دلیل بهرهمند از فناوری سوپرخازن نانویی، عمر این تجهیزات ترافیکی نیز بهبود قابل توجهی یافته است.
ساخت ابرخازن نانویی با کارایی بالا برای خودروهای الکتریکی
پژوهشگران کرهای در دانشگاه ملی سئول موفق به توسعه نسل جدیدی از ابرخازنها شدهاند که با استفاده از نانولولههای کربنی تکدیواره و پلیمر رسانای پلیآنیلین، محدودیتهای سنتی این فناوری را پشت سر میگذارد. این پیشرفت میتواند جایگاه ابرخازنها را در خودروهای الکتریکی و کاربردهای پرمصرف دیگر متحول کند.
ساخت نانوابرخازنی که ۱۰۰ هزار بار شارژ میشود بدون این که خسته شود!
محققان مؤسسه علوم و فناوری کره (KIST) با همکاری دانشگاه ملی سئول، موفق به توسعه ابرخازنی شدهاند که محدودیتهای فناوریهای پیشین را پشت سر گذاشته و گامی بلند بهسوی ذخیرهسازی سریع، پرتوان و با ظرفیت بالا برداشته است؛ تحولی که میتواند آینده وسایل نقلیه برقی، پهپادها، رباتها و دستگاههای پوشیدنی را دگرگون کند.
با افزودن ورقهی بوروفن، ظرفیت خازنها ۱۰۵ برابر افزایش یافت
محققان مؤسسه فناوری توکیو با توسعه مواد بوروفن متورق شده با یون، موفق به افزایش بیش از ۱۰۵ برابری ظرفیت خازنی شدهاند. این دستاورد میتواند آینده دستگاههای الکترونیکی را متحول کند و راه را برای ساخت ابزارهای پیشرفتهتر و کارآمدتر هموار سازد.