Ipad gücü bükülebilir cam yakıt pillerinden mi gelecek?

Mikro yakıt pillerinin yeni nesli uzun süreli, ucuz ve çevre ile dost olan, tablet, akıllı telefonlar ve uzak algılayıcılar gibi taşınabilir elektronik bir güç kaynağı olarak kullanılabilir.

Yeni yakıt pilinin temel bileşenleri yığınsal metalik camlardan oluşmaktadır – son derece bükülebilir ve dayanıklı metal alaşımları ince bir şekle sokulabilir ve plastik şekillendirmeye benzer şekilde, nispeten etkili ve ucuz bir üretim prosesi ile üretilebilir.

Bir pile alternatif olarak, bir yakıt pili hidrojen ve oksijeni enerji vermek üzere birleştiren bir elektrokimyasal cihazdır ve yan ürün olarak yalnızca su ve ısı oluşmaktadır. Ancak mikro düzeyde yakıt pillerini yapmak için yaygın olarak kullanılan yöntemler ve malzemeler kırılgan, etkisiz ve pahalıdır.

Yeni cihazın temel bileşenleri yığınsal metalik camlardan (bulk metallic glasses, BMGs) oluşmaktadır. Bu camlar mikro yakıt pillerinde kullanılan tipik metallerden daha dayanıklı ve son derece bükülebilir yapıya sahip malzemelerdir. BMG'lerin yapısı ayarlanabilir ve plastikleri şekillendirmek için kullanılan proseslere benzer şekilde nispeten etkili ve ucuz bir üretim yöntemiyle şekillendirilebilir ve kalıplanabilir.

***Orijinal çalışmayı DOI: 10.1002/smll.201201647 adresinden okuyabilirsiniz. Çevirenin notu: DOI digital object identifier kelimelerinin kısaltmasıdır ve DOI sistemi bir makaleye kolayca ulaşmak için kısayollar atamak için kullanılır. Bir DOI numarasına ait makaleye ulaşmak için http://dx.doi.org/ <DOI_numarası> bağlantısını kullanabilirsiniz.

Yale Üniversitesi, Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nda yardımcı doçent ve araştırmanın birinci yazarı olan Andrė D. Taylor, “Bu amorf metal alaşımları büyük ve küçük nanoyapılar haline getirilebilecek muhteşem malzemeler ve çok sayıda elektrokimyasal uygulamada kullanılabilecek uygun özellikleri barındırıyorlar” demektedir.

Ryan C. Sekol, Taylor laboratuarında çalışan bir doktora öğrencisi olup Small isimli bilimsel dergide (dergiye ve makaleye ulaşmak için http://onlinelibrary.wiley.com/ adresine gidiniz) basılmış çalışmanın birinci yazarıdır.

Silisyum ve paslanmaz çelik mikro yakıt pillerinde tipik olarak kullanılan malzemelerdir. Ancak silisyum gevrektir ve zayıf bir elektriksel iletkendir, paslanmaz çelik ise korrozyona dayanıklı değildir. Bunun anlamı, üretim maliyetlerini yukarıya çeken özel kaplamaların kullanılmasına duyulan ihtiyaçtır. Nano ölçekte metal bileşenlerini üretmek karmaşık ve zaman alıcıdır.

Yığınsal metalik camları kullanmak bu sorunları çözmektedir.

BMG'ler sıradan metallerin düzenli kristal yapısından ziyade rasgele düzenlenmiş atomlara sahip metal alaşımlarıdır. Rasgele atomik yerleşim Sert ancak elastik bir yapıda (çelik kadar kuvvetli, ancak işlenebilir ve elektriği iyi ileten bir malzeme) mikro yakıt pilleri için silisyum ve çelikten daha iyi özelliklere sahiptir.

Jan Schroers, makine mühendisi ve malzeme bilimi profesörü olup projenin birincil araştırmacılarından biridir ve konu hakkında “Yale'de keşfettiğimiz termoplastik işleme yöntemi ile plastikler gibi metalik camlar üretebiliyor ve ciddi şekilde üretim maliyetlerini azaltabiliyoruz” demektedir. Schroers, tekniğin gelişmesinde öncülük etmiş ve dikişsiz metalik şişeler, vitrin camları, minyatür rezonatörler ve biyometikal implantlar dahil olmak üzere karmaşık yapılar üretmekte kullanmıştır.

Mikro yakıt pili (tamamı üç santimetreküp büyüklüğündedir) içindeki BMG bileşenleri zirkonyum ve platin bileşiklerinden oluşmaktadır. Araştırma ekibi, yakıt pillerinin güç ürettiğini ve şu anda bunu artırmak için çalıştıklarını belirtmiştir.

Teksas Teknoloji Üniversitisi ve almanya'daki Enerji ve İklim Araştırmaları kurumlarına mensup araştırmacılar da çalışmaya katkıda bulunmuş ve Yale'nin Arayüzey Yapıları ve Fenomenleri Araştırma Merkezi ile Ulusal Bilim Vakfı mali destek sağlamıştır.

 

Kaynak: http://www.futurity.org/top-stories/ipad-power-from-bendy-glass-fuel-cells/

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap