اجرای پروژه ای در راستای تولید منسوجات الکترونیکی هوشمند

به گزارش  حوزه دانشگاهی گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان،  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» عنوان کرد: 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.

او افزود: 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 می‌روند.

پارک زهی تصریح 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-۲، ۱×۱ ساخته شده است؛ این ابزار ظرفیت سطحی به بزرگی mF cm-۲، ۲۳۰ در اختیار می¬گذارد که در میان ابزار‌های انعطاف¬پذیر بر پایه منسوجات مقدار قابل توجهی است.

او ادامه داد: چنین ابرخازنی به راحتی از طریق روش‌های 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.

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

او با بیان اینکه در این طرح ابزار ابرخازن با استفاده از الکترولیت ژلی پلی وینیل الکل/اسیدسولفوریک و جداکننده سلولزی ساخته شده و توسط آزمون‌های الکتروشیمیایی در سیستم دوالکترودی و سه الکترودی تحت شرایط عادی و خمش مورد بررسی قرار گرفته است، عنوان کرد: بیشترین مقدار ظرفیت سطحی در آزمون ولتامتری چرخه ای mF cm-۲، ۲۳۰ در mV s-۱، ۱ است که پس از ۶۰۰۰ دوره ولتامتری چرخه ای ۷۶ درصد آن حفظ شده است؛ هم چنین این ابزار، چگالی انرژی μW h cm-۲، ۱۱ و چگالی توان mW cm-۲، ۰۳/۰ در اختیار می گذارد.

پارک زهی 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 انجام است، نخست لازم 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 شود.

او در خصوص چالش تجاری سازی ابرخازن های منعطف گفت: مهمترین چالش پیشرو در حال حاضر افزایش توان و انرژی در عین حفظ پایداری این ابزار‌ها است.

پارک زهی  افزود: فاز آزمایشگاهی و ساخت ابرخازن طی هشت ماه در آزمایشگاه الکتروشیمی دانشگاه اسلو به انجام رسیده است.

گفتنی است: نتایج حاصل از این پایان نامه که با همکاری مرکز علم مواد و نانوتکنولوژی (SMN) دانشگاه اسلو (نروژ) به انجام رسیده، در ۲ 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.

انتهای پیام/