اجرای پروژه ای در راستای فراوری منسوجات هوشمند - اخذ ویزا

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 مطرح نمود: با توجه به توسعه ابزارهای تجدیدپذیر ذخیره انرژی در سالهای اخیر، ابزارهای الکترونی منعطف با قابلیت اتصال به پوشاک به موضوعی مهم تبدیل شده اند.

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

وی خاطر نشان کرد: 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 ابزارهای 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.

وی 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 تأثیر شستشو بر رسانش آن ارزیابی شده است.

بارک زهی 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؛ هم چنین 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 ابزارهای الکترونیکی پوشیدنی قابل پیاده سازی است، گفت: با توجه به اینکه توسعه ابزارهای منعطف ذخیره ساز انرژی در فاز تحقیقاتی در حال اجرا است، نخست ضروری است که ابزارهایی 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 آنها دنبال گردد.

وی 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 ابزارها است.

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

به گزارش مهر، 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.

دکتر مجید منتظر، دکتر 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.،مهر