להמריץ את העתיד: עלייתם של חומרי אחסון ניתנים לכיפוף

הדמיה יכולת לענוד את הטלפון החכם על פרק כף היד, לא כשעון, אלא ממש כרצועה גמישה המקיפה את זרועך. מה דעתך על בגדים שמטעינים את הגאדג'טים שלך רק מלבישת אותם?

לאחרונה, צוות שיתופי בראשות פרופסור ג'ין קון קים וד"ר קיון-וו קים מאוניברסיטת פוהאנג למדע וטכנולוגיה (POSTECH), פרופסור טאסונג קים ו-MS/Ph.D. הסטודנט Hyunho Seok מאוניברסיטת Sungkyunkwan (SKKU), ופרופסור הונג צ'ול מון מאוניברסיטת סיאול (UOS) קירבו צעד נוסף להפיכת המציאות הזו. עבודת מחקר זו פורסמה ב חומרים מתקדמים.

אתגרים בפיתוח מכשירים גמישים

תחמוצות מתכת מזופוריות (MMOs) מאופיינות בנקבוביות בגודל של 2 עד 50 ננומטר (ננומטר). בשל שטח הפנים הנרחב שלהם, ל-MMO יש יישומים שונים, כגון אחסון אנרגיה בעל ביצועים גבוהים וקטליזה יעילה, מוליכים למחצהוחיישנים.

עם זאת, השילוב של MMO במכשירים לבישים וגמישים נותר אתגר גדול, מכיוון שמצעי פלסטיק לא יכלו לשמור על שלמותם בטמפרטורות גבוהות (350 מעלות צלזיוס ומעלה) שבהן ניתן היה לסנתז MMOs.

בו זמנית אינדוקציה של יצירת תחמוצות מתכת והסרת תבנית. קרדיט: POSTECH

צוות המחקר התמודד עם בעיה זו על ידי שימוש בהשפעה הסינרגטית של חום ו פְּלַסמָה לסנתז MMOs שונים כולל תחמוצת ונדיום (V₂O₅), חומרי אחסון אנרגיה בעלי ביצועים גבוהים, V₆O₁₃TiO₂נ.ב₂O_5, ו-WO₃על חומרים גמישים בטמפרטורות נמוכות בהרבה (150 ~ 200 ^oג). החלקים הכימיים הגבוהים של פלזמה תגובתיים מספקים מספיק אנרגיה שניתן לפצות על ידי טמפרטורה גבוהה. ניתן לכופף את המכשירים המיוצרים אלפי פעמים מבלי לאבד את ביצועי אחסון האנרגיה.

פרופסור ג'ין קון קים, החוקר המוביל, הביע את דעתו וקבע: "אנחנו על סף מהפכה בטכנולוגיה לבישה. פריצת הדרך שלנו יכולה להוביל לגאדג'טים שהם לא רק גמישים יותר אלא גם מתאימים הרבה יותר לצרכים היומיומיים שלנו".

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר הלאומית של יוזמה יצירתית, תוכנית המחקר הבסיסי במדע והנדסה ותוכנית פיתוח טכנולוגיות ננו וחומר.