Inginerii dezvoltă modalități de a îmbunătăți eficiența și toleranța la căldură a dispozitivelor - ScienceDaily

Când vine vorba de creșterea eficienței stocării electrice și a puterii de avarie electrice - capacitatea unui sistem electric de a funcționa la tensiuni și temperaturi mai ridicate cu o eficiență mare - creșterea unuia a dus la scăderea celeilalte. Cercetătorii Penn State, conduși de Qiming Zhang, un profesor distins de inginerie electrică, au dezvoltat recent o metodă scalabilă care se bazează pe materiale proiectate pentru a crește ambele proprietăți.

Cercetătorii au modificat un condensator dielectric, un dispozitiv care stochează și reglează energia și este utilizat în mod obișnuit în sistemele electronice și electrice. Folosind dopanți - materiale mici, proiectate și numite metamateriale - cercetătorii au modificat condensatorul dielectric pentru a crește capacitatea de stocare, crescând în același timp eficiența încărcării electrice, ceea ce înseamnă că condensatorul poate rezista la o tensiune mai mare cu pierderi de energie foarte mici la temperaturi mai mari de 300 de grade Fahrenheit.

În timp ce alți cercetători au reușit să facă acest lucru pentru condensatorii dielectrici, metodele au fost prea scumpe pentru a fi utilizate pentru produse reale. Zhang și alți cercetători din Penn State au raportat rezultatele lor într-un număr recent al Science Advances.

„Ceea ce am făcut este să folosim efecte de interfață în nano-dopanți pentru a crește atât eficiența stocării, cât și puterea de rupere electrică cu o cantitate foarte mică de dopanți și la un cost redus”, a spus Zhang. „O mulțime de oameni cred că trebuie să umple condensatorul cu o mulțime de umpluturi pentru a obține o eficiență mai mare de stocare a energiei, dar am arătat că îl puteți realiza în direcția opusă, adică folosind umpluturi cu conținut foarte mic, cu -materiale cu costuri, care pot duce, de asemenea, la o rezistență mai mare la avarie. Acest lucru menține costul scăzut și face acest lucru foarte scalabil. "

---