Sanjukta Mondal tərəfindən , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriÇevik lif formalı yanacaq hüceyrələri əyildikdə və ya kəsildikdə belə fəaliyyət göstərə bilər. Kredit: Nat. Mater. (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-025-02319-2

Pambıq əsaslı lifli yanacaq hüceyrələri artıq 2000 davamlı çevik dövrə vasitəsilə pik güc sıxlığını qoruyarkən metanolunu elektrik enerjisinə çevirə bilir. Bu irəliləyiş çevik elektronika və geyilə bilən cihazlar üçün təhlükəsiz, yüksək performanslı enerji mənbələrinə yol açır.

Soochow Universitetinin tədqiqatçıları gel ilə örtülmüş toxunmuş ipliklərdən istifadə edərək lif formalı birbaşa metanol yanacaq hüceyrələrini (FDMFC) inkişaf etdirdilər. Bu “Yarn@gels” adaptiv daxili təzyiq strategiyasından istifadə edir, burada gel matrisi daxilində pambıq liflərinin təbii şişməsi hüceyrə komponentlərini sıx bağlı saxlamaq üçün təzyiq yaradır və həcmli, sərt hissələrə ehtiyacı aradan qaldırır. Nəticə çevik, kəsilə bilən, suya davamlı və cəmi bir dəqiqə ərzində tez yanacaq dolduran yanacaq elementidir.

Bu araşdırmanın nəticələri Nature Materials jurnalında dərc olunub .

Fərdi texnologiya əyilə bilən geyilə bilən cihazlara doğru inkişaf etdikcə, çevik, yüngül enerji mənbələrinə tələbat kəskin şəkildə artdı. Elm adamları günəş batareyalarından tutmuş litium-ion batareyalara və superkondensatorlara qədər hər cür çevik enerji mənbələri dizayn etmişlər . Bununla belə, hər biri işıqdan asılılıq, zəif enerji saxlama və yavaş doldurulma ilə məhdudlaşır və tədqiqatçıları daha yaxşı enerji sistemləri axtarmağa sövq edir.Oyna

00:00

00:16SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaTaxta çubuqların nüfuz etmə sınaqları zamanı FDMFC-lərin enerji təchizatı performansı, onların sıçrama əleyhinə xüsusiyyətləri isə su püskürtmə təcrübələri ilə təsdiqlənir. Kredit: Təbiət Materialları (2025). DOI: 10.1038/s41563-025-02319-2

Yanacaq elementləri yüksək enerji sıxlığı və sürətli yanacaq doldurma təklif edərək, bu arenada perspektivli oyunçular kimi meydana çıxdı, bu da onları davamlı istifadə üçün ideal hala gətirir, lakin onların da çatışmazlıqları da yoxdur. Bu araşdırmada tədqiqatçılar Yarn@gelləri çevik yanacaq hüceyrəsi dizaynına daxil etməklə bu problemləri həll etdilər. Bu yenilik üstün yanacaq saxlama və mexaniki dayanıqlıq təmin etdi, lakin elastik yanacaq elementlərini uzun müddət narahat edən sərtlik və sızdırmazlıq problemlərini həll etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=161300458&adf=1100001614&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758191534&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-09-cotton-based-methanol-fuel-cells.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758191533105&bpp=1&bdt=1220&idt=380&shv=r20250917&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D3b49dfc703cc6956%3AT%3D1758191253%3ART%3D1758191253%3AS%3DALNI_MZ89BJFYZKUibaJ_9hqs_r3YPTVHQ&gpic=UID%3D0000114da56b9aaa%3AT%3D1758191253%3ART%3D1758191253%3AS%3DALNI_MZD9e1G79z2MQ1hFpi5cIPH-sqjwg&eo_id_str=ID%3D162c7f6b2390173c%3AT%3D1758191253%3ART%3D1758191253%3AS%3DAA-AfjZMkVNGOAqteLzpJaVjMVyh&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4309581393041&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=824&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2315&biw=1521&bih=738&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094585%2C95367555%2C95370628%2C95370775%2C95371810%2C31094740%2C42533293%2C95352051%2C95371230&oid=2&pvsid=2138021011472996&tmod=1167910&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C824%2C1536%2C738&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDFd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1003

Fiberşəkilli metanol yanacaq hüceyrələrinin dizaynı, gel matrisini yaratmaq üçün çarpaz bağlayıcı və fotoinitiatordan istifadə edərək, UV-induksiya edilmiş fotopolimerləşmə yolu ilə poli(N, N-dimetilasetamid) (PDMA)-dan ilkin gelin hazırlanması ilə başladı. Yarn@gels yaratmaq üçün toxunmuş pambıq iplik tam doymuşa qədər bu məhlulda isladılmış və sonra gellə örtülmüş liflər yaratmaq üçün UV işığı altında bərkidilmişdir. Membran elektrod qurğusu (MEA) əvvəlcədən işlənmiş Nafion membranına anod və katod katalizator mürəkkəblərini səpməklə ayrıca hazırlanmışdır.Yarn@gels sintezi və xarakteristikası. a, Yarn@gels strukturunun sxemi. b, Pambıq liflərindən və gel qatından ibarət iyerarxik quruluşunu göstərən Yarn@gelin skan edilən elektron mikroskopunun en kəsiyi şəkli. Kredit: Nat. Mater. (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-025-02319-2

Nəhayət, yanacaq hüceyrələri Yarn@gels nüvəsi ətrafında çoxlu funksional təbəqələri qat-qat şəklində bükərək quruldu. Komanda daha sonra yanacaq elementlərinin elektrokimyəvi göstəricilərini və mexaniki məhdudiyyətlərini sınaqdan keçirib.

Yanacaq elementləri 60 °C-də 27,3 mVt/sm² və hətta dondurulmuş temperaturda da 5,89 mVt/sm² maksimum güc sıxlığına nail olub, −22 °C-dən 70 °C-ə qədər etibarlı performans göstərib. Onlar hətta 180° əyilmənin 1500 dövründən sonra da 94,7%-i saxladılar və yarıya bölündükdə belə az performans itkisi ilə işləməyə davam etdilər. 200 mA-da 100 yanacaq doldurma-boşaltma dövründən sonra belə, heç bir gərginlik azalması müşahidə olunmadı.

Bu lif formalı yanacaq hüceyrələrinin müstəsna dayanıqlığı və güc performansı onları geyilə bilən elektronika üçün ideal namizədlər edir. Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, bu modul dizayn ağıllı tekstil və geyilə bilən elektronikadan tutmuş geniş miqyaslı enerji tətbiqlərinə qədər genişləndirilə bilər.

Müəllifimiz Sanjukta Mondal tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Yongjiang Yuan və digərləri, Gel vasitəçiliyi ilə daxili təzyiq kapsulyasiyası ilə çevik lif formalı yanacaq hüceyrələri, Təbiət Materialları (2025). DOI: 10.1038/s41563-025-02319-2

Jurnal məlumatı: Təbiət Materialları 

© 2025 Science X Network