Es probable que los niveles de energía en la Universidad de Colorado a menudo alcancen su máximo en algún lugar alrededor de las instalaciones de fútbol, gracias a la adición de Entrenador principal en 2022.
Pero el Deion Sanders, completamente equipado, ahora tiene competencia de expertos en ingeniería. Reciente noticias sobre el avance de un supercondensador de alta energía promete que algún día la tecnología podría ayudar a recargar una computadora portátil o un teléfono inteligente en aproximadamente un minuto o un vehículo eléctrico en 10 minutos, según un informe de laboratorio del departamento de Ingeniería Química y Biológica de UC Boulder.
“El principal atractivo de los supercondensadores radica en su velocidad. Entonces, ¿cómo podemos acelerar su carga y liberación de energía? Mediante el movimiento más eficiente de los iones”, dijo el investigador principal y profesor asistente Ankur Gupta. dicho.
Supercondensadores almacena electricidad como una batería, aunque el interior está configurado de manera diferente. Tienen ciclos de vida casi ilimitados, pero hasta el momento no han podido retener tanta energía como los paquetes de iones de litio comunes, lo que limita su aplicación, como explicó AZoNano. Sin embargo, nuevas investigaciones están abriendo puertas a la tecnología. En el estado de Carolina del Norte, los expertos están trabajando en hilos similares versiones que están destinados a ser tejidos en la ropa, impulsando la tecnología portátil, por ejemplo.
De vuelta en Boulder, el equipo siguió de cerca cómo los iones cargados se mueven a través de electrodos porosos, un proceso clave en el rendimiento que los expertos dicho en el resumen del estudio es “poco entendido”.
El análisis El marco que crearon acelera los cálculos numéricos “en seis órdenes de magnitud” manteniendo la precisión. Como resultado, los expertos pueden analizar el rendimiento de miles de poros interconectados en minutos.
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Gupta dicho Esto mejoró la investigación que se había limitado a estudiar un solo poro a la vez.
“Ese es el salto del trabajo”, dijo Gupta en el resumen de la universidad. “Encontramos el eslabón perdido”.
Esto permitió al equipo estudiar mejor las conexiones entre el tamaño de los poros, los tiempos de carga y otras métricas clave. Curiosamente, los hallazgos difirieron de un 1845 concepto en el campo llamado Kirchhoff ley, que implica el flujo de corriente en los circuitos. El flujo en las intersecciones de los poros estudiados por los investigadores fue apagado del principio de larga data.
El ley modificada podría allanar el camino para mejoras que antes no se consideraban viables. El equipo visualiza como posibilidades futuras electrodos a microescala impresos en 3D utilizados en el almacenamiento de energía portátil, así como en el uso de vehículos eléctricos y de redes.
Si la vida útil de un supercondensador y su capacidad de carga rápida se pueden combinar con una mayor densidad de energía, el resultado podría ser revolucionario para vehículos eléctricos.
La llamada ansiedad por la autonomía sigue siendo una barrera para algunos compradores potenciales de vehículos eléctricos, aunque los avances tecnológicos ya están debilitando ese miedo. La tecnología de supercondensadores a este nivel podría disipar la preocupación para siempre.
Cuando un vehículo eléctrico reemplaza a un vehículo propulsado por gasolina, aproximadamente 10.000 libras Cada año se evita una gran cantidad de contaminación del aire. Esto representa un menor riesgo de asma y otros problemas de salud relacionados con los gases de escape nocivos. Es más, tener menos contaminación en la atmósfera reduce la probabilidad de que se produzcan condiciones climáticas extremas y salvaguarda la productividad agrícola, aspectos ambos que se ven afectados por el aumento de las temperaturas.
Colorado ya es el hogar de Hora estelarpero el desarrollo de tecnología que proporcione una velocidad de carga más rápida podría resultar ser la mayor puntuación en el campus y más allá si la investigación está a la altura de su potencial.
“Dado el papel fundamental de la energía en el futuro del planeta, me sentí inspirado a aplicar mis conocimientos de ingeniería química al avance de los dispositivos de almacenamiento de energía”, Gupta. dicho en el resumen de laboratorio.
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