دستیابی محققان ایران به فناوری خازن‌های نوری برای توسعه تجهیزات الکترونیکی کم‌مصرف
تهران (پانا) - پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با حمایت بنیاد ملی علم ایران موفق به طراحی و ساخت نسل جدیدی از خازن‌های قابل شارژ نوری یون-روی شدند؛ این فناوری نوآورانه امکان تبدیل و ذخیره هم‌زمان انرژی خورشیدی را در یک سامانه واحد فراهم کرده و مسیر توسعه تجهیزات خودشارژشونده و هوشمند را هموار می‌کند.
سارا رامندی محقق پسادکتری دانشگاه فردوسی مشهد، با راهنمایی محمدحسن انتظاری و حمایت بنیاد ملی علم ایران (INSF) پژوهشی را با عنوان «ساخت خازن‌های قابل شارژ نوری جدید یون-روی بر پایه فوتوالکترودهای FeCo₂O₄/Bi₂S₃» به سرانجام رسانده است که پاسخی علمی به چالش‌های ذخیره‌سازی کارآمد انرژی از منابع تجدیدپذیر محسوب می‌شود.
نوآوری در ترکیب تبدیل و ذخیره انرژی
رامندی با اشاره به ضرورت توسعه فناوری‌های هوشمند انرژی اظهار کرد: یکی از مهم‌ترین چالش‌های حوزه انرژی، طراحی سامانه‌هایی است که علاوه بر ذخیره‌سازی، بتوانند به‌طور مستقیم از انرژی خورشیدی بهره ببرند. در این پژوهش با استفاده از فوتوالکترودهای ترکیبی، موفق شدیم سامانه‌ای طراحی کنیم که فرآیند فوتوشارژ و ذخیره انرژی را با بازدهی بالا انجام دهد.
این پژوهشگر تشریح کرد: استفاده از ساختار کامپوزیتی FeCo₂O₄/Bi₂S₃ موجب بهبود چشمگیر جذب نور و افزایش کارایی جداسازی حامل‌های بار شده است. این ویژگی به خازن اجازه می‌دهد در هنگام تابش نور، انرژی خورشیدی را با راندمان بالا به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و ظرفیت ذخیره‌سازی خود را به‌طور هم‌زمان ارتقا دهد.
پایداری بالا و سرعت شارژ منحصربه‌فرد
نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که نمونه‌های ساخته‌شده دارای عملکرد الکتروشیمیایی مطلوبی هستند. این خازن‌های نسل جدید علاوه بر برخورداری از ظرفیت ذخیره‌سازی مناسب، سرعت شارژ بسیار بالایی داشته و در چرخه‌های متوالی شارژ و دشارژ، پایداری عملیاتی خود را حفظ می‌کنند.
به گفته این محقق، پایداری مطلوب در کنار کارایی بالا، این ساختار را به گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی در نسل‌های آینده تبدیل کرده است.
کاربرد در اینترنت اشیا و حسگرهای هوشمند
رامندی در ادامه با ترسیم افق‌های کاربردی این دستاورد علمی خاطرنشان کرد: خازن‌های قابل شارژ نوری یون-روی می‌توانند در طیف گسترده‌ای از فناوری‌های نوین از جمله تولید تجهیزات الکترونیکی کم‌مصرف، حسگرهای هوشمند، ادوات اینترنت اشیا (IoT) و سامانه‌های خودشارژشونده نقش‌آفرینی کنند.
این طرح پژوهشی که با نگاه به اهداف توسعه پایدار اجرا شده است، گامی مؤثر در مسیر بومی‌سازی فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی پاک و کاهش وابستگی به منابع انرژی سنتی در تجهیزات هوشمند به‌شمار می‌رود.
ارسال دیدگاه