Çok Yüksek Elektrik Enerjisi
 

Çok yüksek elektrik enerjisi

Bir grup malzeme bilimcisi çok ince üretilmiş bir endüstriyel cam parçasında çok yüksek miktarlarda elektrik enerjisini depolamayı başardılar. Kapasitörlerin bir parçası olarak iki metal tabakanın arasına yerleştirilen bu cam şeritler, kalp ritmini düzenleyici defibrilatör gibi cihazlarda çok yüksek miktarda enerjiyi bir anda boşaltabiliyor. Hatta bu kapasitörlerin yeni nesil elektrikli taşıtlarda enerji kaynağı

olarak kullanılabileceği düşünülüyor.

Genellikle dikdörtgen plaka şeklinde

malzemeden yapılan kapasitörler,

bataryaların yapamadığı görevleri

yapabildiği için, elektronik alanında

hayati öneme sahip. Her bir kapasitör,

dielektrik ismi verilen ve elektrik enerjisini

depolayıp birdenbire büyük miktarlarda

boşaltabilen yalıtkan bir malzeme içerir.

Kapasitörlerin bataryalara oranla çok

hızlı bir şekilde şarj edilebilme ve bu

enerjiyi boşaltma kapasitelerine sahip

olmaları onları, fotoğraf makinesi flaşları

ve dizel motorların marş düzenekleri gibi,

güçlü enerji sinyallerine ihtiyaç duyulan

durumlarda çok kullanışlı hale getirir. Aynı

zamanda kapasitörler, sadece binlerce

kezle sınırlı dolup boşalabilme kapasitesine

sahip olan bildiğimiz şarj edilebilir

pillerden farklı olarak, milyonlarca kez

şarj-deşarj olabilme kapasitesine sahiptir.

Araştırmacılar modern cihazların artan

elektrik gücü ihtiyaçlarını karşılamak

için daha çok elektrik depolayabilen

malzeme arayışı içerisindeler ve

endüstriyel cam teknolojisi de bu noktada

karşımıza çıkıyor. Endüstriyel camlar

evlerimizde kullandığımız pencere

camlarından ve aynalardan çok daha

sağlamdır ve tekrarlanan kimyasal

tepkimelere karşı daha dayanıklıdır.

Amerika Birleşik Devletleri’nde bulunan

Pennsylvania Devlet Üniversitesi

Malzeme Bölümü’nden araştırmacılar,

plazma ve LCD televizyonlarda kullanılan

baryum alüminyum borosilikat olarak

adlandırılan çok ince bir endüstriyel camın,

yüksek-enerji depolayan kapasitörlerde

günümüzde yaygın olarak kullanılan

polipropilene kıyasla iki kattan daha fazla

elektrik depolayabildiğini keşfettiler.

Materials Letters dergisinin

internet sayfasında bildirildiğine göre

araştırmacılar, 50 mikrometre (bir saç

telinin yarıçapı) kalınlığındaki cam

parçalarını 10-20 mikrometre kalınlığa

inene kadar aside maruz bıraktılar.

Daha sonra, elde ettikleri malzemeyi

iki elektrot arasına sıkıştırıp artan

miktarlarda elektrik akımı vermek

suretiyle malzemenin elektrik enerjisine

dayanma eşiğini tespit ettiler. Malzeme

bu eşiğe (yaklaşık 22.000 Volt) ulaştığında

depolanan enerji, yazarlardan biri

olan Nicholas Smith’in ifadesiyle,

“havadaki bir şimşek gibi” boşaldı.

Smith’e göre bu kadar yüksek

miktarlarda enerji depolayabilme

kapasitesi, camı kapasitör ve benzeri

enerji depolayan ürünler üzerine çalışan

insanların ilgi odağı haline getirmiştir.

Maliyetinin de düşük olması, bu

malzemeyi, maliyeti genelde yüksek

olan özel polimerler veya nanobileşikler

üzerinde çalışan araştırmacılar açısından

daha da cazip hale getirmiştir.