محققان دانشگاه امیرکبیر درصدد فراوری منسوجات الکترونیکی هوشمند برآمدند - ایستگاه بازی

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، مرجان بارک زهی، فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح ساخت و مشخصه یابی ابرخازن منعطف بر پایه پارچه پلی استر با استفاده از گرافن و پلی پیرول گفت: با توجه به توسعه ابزار های تجدیدپذیر ذخیره انرژی در سال های اخیر، ابزار های الکترونی منعطف با قابلیت اتصال به پوشاک به موضوعی مهم تبدیل شده اند.

بارک زهی اضافه نمود: منسوجات با خواصی مانند انعطاف پذیری، داشتن فضای فراوان برای بارگذاری مواد فعال، سبکی وزن، قیمت کم، ایمنی، قابلیت تنفسپذیری، استحکام مکانیکی از کاندیدای مناسب به منظور استفاده در بستر الکترود های ابرخازنی منعطف به شمار می فرایند.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر توضیح داد: در این پروژه، ابرخازن منعطفی بر پایه پارچه توسط پوشش دهی بهینه گرافن و پلی پیرول و با استفاده از الکترولیت ژلی با اندازه سطح cm-2، 1×1 ساخته شده است؛ این ابزار ظرفیت سطحی به بزرگی mF cm-2، 230 در اختیار می گذارد که در میان ابزار های انعطاف پذیر بر پایه منسوجات مقدار قابل توجهی است.

وی ادامه داد: چنین ابرخازنی به راحتی به وسیله روش های ساده مثل دوختن قابل اتصال به پوشاک خواهد بود و از آنجا که از بستر منسوج بر پایه پلی استر بهره می برد، بسیاری از ویژگی های اساسی پوشاک از قبیل سبکی، انعطاف پذیری، نفوذپذیری مناسب هوا، استحکام مکانیکی و ثبات شستشویی را دارا است.

بارک زهی اضافه نمود: در این طرح، پارچه پلی استری با اکسید گرافن احیا شده و پلی پیرول پوشش دهی شده و پس از آنالیز های میکروسکوپی و ساختاری، رسانش الکتریکی و تاثیر شستشو بر رسانش آن ارزیابی شده است.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه در این طرح ابزار ابرخازن با استفاده از الکترولیت ژلی پلی وینیل الکل/اسیدسولفوریک و جداکننده سلولزی ساخته شده و توسط آزمون های الکتروشیمیایی در سیستم دوالکترودی و سه الکترودی تحت شرایط عادی و خمش مورد آنالیز قرار گرفته است؛ مطرح نمود: بیشترین مقدار ظرفیت سطحی در آزمون ولتامتری چرخه ای mF cm-2، 230 در mV s-1، 1 است که پس از 6000 دوره ولتامتری چرخه ای 76 درصد آن حفظ شده است؛ همچنین این ابزار، چگالی انرژی μW h cm-2، 11 و چگالی توان mW cm-2، 03/0 در اختیار می گذارد.

وی با بیان اینکه نتیجه این پروژه در البسه ورزشی، پزشکی، سرگرمی و ابزار های الکترونیکی پوشیدنی قابل پیاده سازی است؛ گفت: با توجه به اینکه توسعه ابزار های منعطف ذخیره ساز انرژی در فاز تحقیقاتی در حال اجرا است، نخست ضروری است که ابزار هایی بر پایه مواد ارزان، ایمن و دوستدار محیط زیست، با پایداری مناسب و با توان و انرژی مطلوب برای مصارف کاربردی ساخته شوند و سپس تجاری سازی آن ها دنبال گردد.

بارک زهی در رابطه با چالش تجاری سازی ابرخازن های منعطف گفت: مهمترین چالش پیشرو در حال حاضر افزایش توان و انرژی در عین حفظ پایداری این ابزار ها است.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه نمود: فاز آزمایشگاهی و ساخت ابرخازن طی هشت ماه در آزمایشگاه الکتروشیمی دانشگاه اسلو به انجام رسیده است.

لازم به ذکر است: نتایج حاصل از این انتها نامه که با همکاری مرکز علم مواد و نانوتکنولوژی (SMN) دانشگاه اسلو (نروژ) به انجام رسیده، در 2 مقاله ISI در ژورنال Electrochimica Acta و یک مقاله علمی پژوهشی در ژورنال Journal of Textiles and Polymers به چاپ رسیده است. مجید منتظر، فرهاد شریف از اساتید و اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، راهنمای این طرح پژوهشی بوده اند. هم چنین پروفسور ترولس نوربی و دکتر آتاناسیوس چاتزیتاکیس از دانشگاه اسلو در اجرای این طرح پژوهشی مشارکت داشته اند.