Прорыв в энергетике: электрические кабели, которые могут запасать энергию

05/08/2014

Прорыв в энергетике: электрические кабели, которые могут запасать энергиюПредставьте себе, что имеете возможность встроить источник энергии, необходимой для питания вашего MP3-плеера, смартфона и электромобиля, в ткань куртки или пиджака. Звучит как научная фантастика? Но это вполне может стать реальностью благодаря революционной технологии, разработанной в исследовательской лаборатории Университета Центральной Флориды.

До сих пор электрические кабели использовались только для передачи электроэнергии. Однако исследователь в сфере нанотехнологий, ученый и профессор Джаян Томас вместе со своим студентом Зенаном Ю разработали путь к одновременной передаче и хранению электричества в тонкой и лёгкой медной проволоке.

Их работа находится в центре внимания. Журнал «Новые материалы и природа» опубликовал обсуждение этой технологии в текущем номере за 30 июня.

"Это интересная идея", - говорит Томас. "Когда мы сделали это, и начали рассказывать другим, многие говорили нам: "Хм, никогда не думал об этом! Это уникально".

Медный провод является лишь отправной точкой. Но, в конце концов, говорит Томас, когда технология будет улучшена, специальные волокна для проведения и хранения энергии также могут разрабатываться с использованием нанотехнологий.

 

Где это можно применять?

Непосредственное применение новой идеи можно увидеть в проектировании и разработке электрических автомобилей, космических транспортных средств и портативных электронных устройств. Способность проводить и хранить энергию на одной и той же проволоке приведёт к тому, что тяжелые космические батареи могут стать делом прошлого. Электронные устройства станут занимать гораздо меньше места. А потому, пространство, которое ранее использовалось для батареи, может быть использовано для других целей. В случае с ракетоносителями, нагрузка которых будет значительно облегчена, это может привести к удешевлению запусков, предполагает Томас.

Томас и его команда начали с медной проволоки. Затем они вырастили на наружной поверхности медного провода слой нитевидных нанокристаллов. Эти нитевидные кристаллы затем обрабатывались с помощью специального сплава. Для накопления мощной энергии необходимы два электрода. Таким образом, они выяснили способ создания второго электрода.

Они сделали это, добавив очень тонкий лист пластика вокруг усов и окружив его металлической оболочкой (второй электрод). Затем слои склеивались специальным гелем. Поскольку слой нитевидных нанокристаллов изолирован, а внутренняя медная проволока сохраняет свою способность направлять электричество, слои вокруг проволоки способны хранить мощную энергию.

Другими словами, Томас и его команда создали на внешней стороне медной проволоки суперконденсатор, который может хранить мощную энергию, примерно такую, которой хватило бы для запуска транспортного средства или тяжелой строительной техники.

Хотя многое ещё предстоит сделать, Томас утверждает, что такая аппаратура может переноситься на другие виды материалов. Это может привести к появлению специально обработанный одежды, волокна которой в состоянии хранить достаточное количество энергии для выполнения больших задач.