مكثف فائق جديد قد يزيد سعة التخزين بنسبة 3000%

[إعلان 1]

في دراسة حديثة نشرت في المجلة العلمية Energy Letters (الولايات المتحدة)، استخدم باحثون من قسم الأجهزة والفيزياء التطبيقية (IAP) في المعهد الهندي للعلوم (IISc) ترانزستورات التأثير الميداني (FETs) كمجمعات بدلاً من الأقطاب المعدنية المستخدمة على نطاق واسع في المكثفات اليوم.

قال أبها ميشرا، أستاذ في معهد الفيزياء التطبيقية ومؤلف الدراسة: "إن استخدام ترانزستورات التأثير الميداني كأقطاب كهربائية للمكثفات الفائقة هو نهج جديد لتنظيم الشحنة في المكثفات".

تساعد الطبقات المتناوبة من MoS2 والجرافين التي يبلغ سمكها بضع ذرات فقط على زيادة حركة الإلكترون.

تستخدم مكثفات التيار عادةً أقطابًا من أكسيد المعدن، مما يحد من حركة الإلكترونات فيها. لذلك، قرر الباحثون ابتكار ترانزستورات هجينة ذات تأثير مجالي، تتكون من طبقات متناوبة من ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) والجرافين.

طوّر البحث مكثفًا فائقًا صغيرًا يتمتع بسعة تخزين وصغر حجم يفوقان أجهزة التخزين الحالية. في ظل ظروف معينة، زادت سعة المكثف الفائق الجديد بنسبة مذهلة بلغت 3000%. هذا يُمكّن جهاز تخزين صغير من تخزين كميات هائلة من الشحنات.

كما أن حجم الجهاز أكثر إحكاما بكثير من المكثفات الفائقة الحالية، مما يجعله مناسبا لتطبيقات واسعة النطاق، من الإضاءة العامة، والإلكترونيات الاستهلاكية، والمركبات الكهربائية، والأجهزة الطبية .

يقول الباحثون إن المكثفات الفائقة الجديدة تجمع أفضل ما في البطاريات والمكثفات: إذ يمكنها تخزين وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة، مما يجعلها مرغوبة للغاية في إلكترونيات الجيل القادم. ولأن هذه المكثفات الفائقة صغيرة الحجم، لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر، وتتطلب عملية تصنيعها دقة فائقة.

وفي المستقبل، يخطط الباحثون لاستكشاف إمكانية استبدال MoS2 بمواد أخرى لزيادة سعة التخزين لهذا المكثف الفائق.

(وفقا ل Devsday)

[إعلان 2]
مصدر