Strona główna Aktualności
Technologia

Dr Karolina Laszczyk - twórczyni maleńkich superkondensatorów

31.07.2017 Technologie, Innowacje, Technologia

Zintegrowane mikrosuperkondensatory na chipie (z lewej) vs aluminiowy kondensator elektrolityczny (z prawej) o identycznych osiągach, tj. pojemności, napięciu zasilania i szybkości. Źródło: Karolina Laszczyk, Advanced Energy Materials

Prace nad miniaturyzacją urządzeń do gromadzenia energii - tzw. superkondensatorów - prowadzi dr Karolina Laszczyk z Politechniki Wrocławskiej. W tym roku badaczka wygrała w konkursie "Innowacja jest kobietą".

W konkursie Fundacji Kobiety Nauki – Polska Sieć Kobiet Nauki nagradzane są wynalazczynie - autorki innowacyjnych rozwiązań.

 

W tym roku nagrodę główną otrzymała dr Karolina Laszczyk. To badaczka z Międzywydziałowego Zakładu Mikroinżynierii i Fotowoltaiki Politechniki Wrocławskiej.

 

"Pracuję nad miniaturyzacją urządzeń, w tym nad chipowymi superkondensatorami zwanymi również kondensatorami elektrochemicznymi" - mówi w rozmowie z PAP dr Laszczyk.

 

Badaczka opowiada, że superkondensatory - podobnie jak baterie - służą do gromadzenia energii. W odróżnieniu jednak od nich bardzo szybko, np. w ciągu sekund, ładują się i rozładowują. Na przykładzie samochodu elektrycznego rozmówczyni PAP wyjaśnia, czym są superkondensatory. "Na dzień dzisiejszy baterie i superkondensatory uzupełniają się. Baterie dostarczają energii, aby pojazd mógł jak najdłużej jechać. A superkondensatory dostarczają moc, aby pojazd ruszył lub gwałtowanie zahamował" - opisuje. Jak dodaje, superkondensatory wciąż nie są w stanie gromadzić tyle energii, co baterie.

 

W opracowanym przez dr Laszczyk superkondensatorze elektrody są tysiące razy mniejsze aniżeli w komercyjnym kondensatorze, a przy tym mają identyczne osiągi tj. pojemność, napięcie zasilania, energię i moc. W produkcji nowych mikrosuperkondensatorów badaczka wykorzystała nanorurki węglowe. A one - w przeciwieństwie do wykorzystywanego w komercyjnych superkondensatorach węgla aktywnego - mogą gromadzić więcej ładunków elektrycznych w tej samej objętości i lepiej przewodzą prąd elektryczny. Dzięki temu z mniejszej objętości uzyskujemy podobną, a nawet wyższą energię.

 

Jak wyjaśnia, postęp w miniaturyzacji superkondensatorów przydać się może chociażby w tworzeniu coraz mniejszych urządzeń elektronicznych czy układów scalonych. Kiedy zmniejsza się wymiary elektrod takiego superkondensatora (w rezultacie mikrosuperkondensatora), wymiana jonów między katodą i anodą zachodzi znacznie szybciej. Dzięki temu czas ładowania skraca się do mili- a nawet mikrosekund.

 

Rozmówczyni PAP mówi, że teraz niezbędne dla układów zasilania w elektronice są aluminiowe kondensatory elektrolityczne. Mają one najczęściej kształt walca. "Są szybkie, dostarczają dużo mocy, ale są względnie duże i ciężkie" - opowiada.

 

Tymczasem dr Laszczyk opracowała rozwiązanie, w którym pojedynczy superkondensator ma postać płaskiego chipa o rozmiarach 0,7 mm x 0,9 mm x 0,01 mm. Takie chipy można ze sobą łączyć szeregowo i równolegle, dzięki czemu można projektować ich osiągi. "Jeśli te elementy połączymy szeregowo - sumuje się ich napięcie. A jeśli połączymy je równolegle, sumują się ich pojemności" - opowiada dr Laszczyk.

 

Nie ma ograniczenia, jeśli chodzi o liczbę łączonych w ten sposób elementów. "W pojedynczym procesie udało się wytworzyć ok. 4,7 tys. mikrosuperkondensatorów upakowanych na powierzchni o średnicy 10 cm" - zaznacza dr Laszczyk. Przekonuje, że w ten sposób można uzyskać dowolne zadane parametry.

 

W pracach nad nowymi mikrosuperkondensatorami badaczka z PWr zastosowała technologię podobną do tej używanej do wytwarzania miniaturowych urządzeń w krzemie.

 

Dr Laszczyk ma nadzieję, że dzięki jej badaniom będzie można produkować mniejsze superkondensatory zużywając do tego mniej materiałów. A urządzenia łatwiej będzie zaadaptować do urządzeń mobilnych.

 

W bieżącej edycji konkursu "Innowacja jest kobietą" nagrodą jest prezentacja zwycięskiego projektu podczas Międzynarodowych Targów Pomysły, Wynalazki, Nowe Produkty iENA 2017 w Norymberdze.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 

lt/ agt/

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 1
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Historia o królestwie antynaukowości Historia o królestwie antynaukowości

"W królestwie Monszatana. GMO, gluten i szczepionki" Marcina Rotkiewicza już w samym tytule obiecuje ciekawą opowieść o trzech kontrowersyjnych tematach: żywności modyfikowanej genetycznie, diecie bezglutenowej i ruchach antyszczepionkowych. I tej opowieści dostarcza - ale głównie na jeden z tych tematów.

Więcej

Myśl na dziś

Bądźmy ludźmi, choćby tak długo, póki nauka nie odkryje, że jesteśmy, czym innym.
Stanisław Jerzy Lec

Nasz blog

Planetarne zoo Planetarne zoo

Ciemne jak smoła, lekkie jak styropian czy pokryte szafirowymi chmurami – takie bywają badane w ostatnim czasie pozasłoneczne planety. Niektóre z nich mogą się okazać bardzo przydatne dla nauki.

Więcej

Tagi