Ceallraí lipo solúbtha

Spreag an fhionnachtain seo taighdeoirí eile chun cineálacha nua cadhnraí Li-ian solúbtha a fhorbairt a úsáideann ábhair neamhchaighdeánacha cosúil le polaiméirí leaisteacha agus leachtanna orgánacha in ionad leictrilítí leachtacha inadhainte (an tsubstaint a ligeann d'ian taisteal idir dhá leictreoid). Tá táirgí bunaithe ag iliomad cuideachtaí ar na hábhair nua seo, agus scrúdóidh an t-alt seo an dá chineál cadhnraí in-athluchtaithe solúbtha atá ar fáil faoi láthair le haghaidh úsáide tráchtála.

Úsáideann an chéad chineál leictrilít caighdeánach ach le deighilteoir ilchodach polaiméire in ionad an ghnáth-ábhar poileitiléin scagach nó polapróipiléine. Ligeann sé seo é a lúbadh nó a mhúnlú i bhfoirmeacha éagsúla gan briseadh. Mar shampla, d'fhógair Samsung le déanaí go bhfuil ceallraí den sórt sin forbartha acu a d'fhéadfadh a cruth a choinneáil fiú nuair a bhíonn sé fillte ina leath. Tá na cadhnraí seo níos daoire ná na cinn thraidisiúnta ach is féidir leo maireachtáil níos faide toisc go bhfuil níos lú friotaíocht inmheánach ann ó leictreoidí agus deighilteoirí níos tiús. Mar sin féin, is é míbhuntáiste amháin ná a ndlús cumhachta réasúnta íseal: Ní féidir leo ach an oiread fuinnimh a stóráil agus ceallraí Li-ian den mhéid céanna agus ní féidir iad a athluchtú chomh tapa.

Úsáidtear an cineál ceallraí Li-ian seo faoi láthair i Braiteoirí Wearable chun monatóireacht a dhéanamh ar chomharthaí ríthábhachtacha an chomhlachta, ach is féidir é a chomhtháthú freisin i éadaí cliste. Mar shampla, déanann Gleoite Ciorcad gúna a rianaíonn leibhéil truaillithe aeir agus a chuireann úsáideoirí ar an airdeall trí thaispeántas LED ar a chúl nuair a bhíonn leibhéil arda i ngarchomharsanacht an té a chaithfear. Trí úsáid a bhaint as an gcineál seo ceallraí solúbtha bheadh ​​sé níos éasca braiteoirí a chomhtháthú go díreach isteach in éadaí gan mórchóir nó míchompord a chur leis.

Úsáidtear cadhnraí litiam go forleathan i dtáirgí tomhaltóirí mar fhóin phóca agus ríomhairí glúine, ach is féidir le feabhsuithe ar a gcumas (cumhacht, meáchan) iarratais thairbheacha mar fheistí leighis agus gluaisteáin leictreacha a bheith mar thoradh air. Ós rud é go n-úsáideann an chuid is mó de na cadhnraí cásáil dhian leis na leictreoidí a chuirtear taobh istigh, tá taighde fairsing déanta maidir le cibé an bhféadfaí ceallraí solúbtha a fhorbairt a cheadódh cruthanna éagsúla agus feistí a d'fhéadfadh a bheith níos cumhachtaí.

Tá raon teoranta ag feithiclí leictreacha atá ar fáil faoi láthair mar gheall ar dhlús ísealchumhachta na gcadhnraí a eascraíonn as úsáid a bhaint as cásálacha dochta. Is féidir cadhnraí solúbtha a chaitheamh ar éadaí freisin nó iad a fhilleadh ar dhromchlaí neamhrialta, rud a chuireann féidearthachtaí nua ar fáil maidir le teicneolaíocht inchaite. Ina theannta sin, ciallaíonn níos mó solúbthachta gur féidir cadhnraí a stóráil i spásanna daingean agus go gcloíonn siad le cruthanna neamhghnácha; d'fhéadfadh cadhnraí a bheith níos lú ná na cadhnraí traidisiúnta ar rátáil chomhchosúil dá bharr.

Torthaí:

Tá ceallraí solúbtha a úsáideann scragall miotail in ionad leictreoidí dochta forbartha ag taighdeoirí in Ollscoil California, Berkeley. Geallann an dearadh feidhmíocht níos fearr ná na feistí reatha toisc go bhfuil sé comhdhéanta de leatháin tanaí iolracha atá cruachta le chéile, rud a fhágann go bhfuil dlús ardfhuinnimh ann agus go bhfanann sé go hiomlán solúbtha. Theip ar iarrachtaí roimhe seo ag baint úsáide as ábhair eile cosúil le graphene mar gheall ar leochaileacht na struchtúr seo agus a n-easpa inscálaithe. Mar sin féin, leanann an dearadh scragall miotail nua struchtúr cosúil le cadhnraí litiam-ian tráchtála agus ligeann sé na haonaid seo a tháirgeadh ar scála tionsclaíoch gan deacracht.

Iarratais:

Is féidir le cadhnraí lipo solúbtha feistí leighis a chaitheamh níos éasca ar an gcorp, gluaisteáin leictreacha le raon tiomána níos mó, teicneolaíocht inchaite nach gcuireann isteach ar ghluaiseacht, agus feidhmchláir eile a bhaineann leas as an tsolúbthacht mhéadaithe seo.

Conclúid:

Tháirg an taighde ag Ollscoil California Berkeley ceallraí solúbtha comhdhéanta de leatháin scragall miotail cruachta gan úsáid a bhaint as ábhar leochaileach graphene. Soláthraíonn an dearadh seo dlús fuinnimh méadaithe ná feistí reatha agus fós solúbtha go hiomlán. Tá feidhmeanna féideartha ag cadhnraí lipo solúbtha freisin i gcarranna leictreacha, i dteicneolaíocht inchaite, agus i réimsí eile ina bhfuil buntáiste le solúbthacht méadaithe.