D'fhéadfadh Pulsanna Laser Cabhrú le Cadhnraí Ard-Acmhainne don Chéad Ghlúin Eile a Fhorbairt

Le déanaí, chuir Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta King Abdullah (KAUST) toradh taighde i láthair a d'fhéadfadh cabhrú le feabhas a chur ar ábhar anóid do chadhnraí an chéad ghlúin eile.
Tuairiscítear gur léirigh KAUST úsáid a bhaint as bíoga léasair chun struchtúr ábhar leictreoid malartach féideartha ar a dtugtar "MXene" a mhodhnú chun a chumas fuinnimh agus airíonna tábhachtacha eile a fheabhsú.
Sa staidéar, mhínigh na heolaithe go bhfuil sraitheanna comhréidh d'adamh carbóin ag graifít, agus le linn muirearú ceallraí, stóráiltear adaimh litiam idir na sraitheanna seo i bpróiseas ar a dtugtar "leabú". Tá sraitheanna i struchtúr an ábhair "MXene" freisin a fhéadfaidh litiam a shealbhú, ach tá na sraitheanna seo déanta as miotail trasdula cosúil le tíotáiniam nó moluibdín in éineacht le hadaimh charbóin nó nítrigine, rud a fhágann go bhfuil an t-ábhar an-seoltach.
Tá adaimh bhreise ag na sraitheanna seo freisin, amhail ocsaigine nó fluairín, ar a ndromchlaí. Tá cumas stórála litiam an-mhaith ag an struchtúr ábhar "MXene" atá bunaithe ar chomhdhúile moluibdín, ach tagann meath ar a fheidhmíocht freisin tar éis timthriallta muirir / urscaoilte arís agus arís eile.
Fuair ​​foireann KAUST, faoi stiúir Husam N. Alshareef agus Zahra Bayhan, go bhfuil an díghrádú seo de bharr athruithe ceimiceacha i struchtúr MXene a fhoirmíonn ocsaíd moluibdín.
Chun an fhadhb seo a réiteach, d'úsáid siad bíoga léasair infridhearg chun "nanodots" beaga de chomhdhúile moluibdín a chruthú i struchtúr an ábhair "MXene", próiseas ar a dtugtar "scríbhneoireacht léasair. Tugtar "scríbiú léasair" ar an bpróiseas. Tá na nanodots seo, atá thart ar 10 nanaiméadar ar leithead, ceangailte le sraitheanna an struchtúir MXene trí charbóin.
Tá roinnt buntáistí ag baint leis seo: Ar an gcéad dul síos, cuireann na nana-nódanna toilleadh stórála breise ar fáil do litiam agus cuireann siad dlús leis an bpróiseas muirearaithe agus scaoilte. Laghdaíonn an chóireáil léasair cion ocsaigine an ábhair freisin, ag cuidiú le cosc ​​​​a chur ar fhoirmiú ocsaídí moluibdín fadhbacha. Mar fhocal scoir, feabhsaíonn na naisc láidre idir na nanodots agus na sraitheanna seoltacht leictreach an struchtúir ábhair "MXene" agus é a chobhsú le linn an phróisis muirir agus urscaoilte.
I preasráiteas, dúirt Bayhan, "Soláthraíonn sé seo bealach éifeachtach ó thaobh costais agus tapa chun feidhmíocht cadhnraí a choigeartú."
Rinne na taighdeoirí anóid leis an ábhar léasair-scríofa agus thástáil siad é i gceallraí litiam-ian le níos mó ná 1,000 timthriallta muirir-urscaoilte. Leis na nanodots, bhí cumas stórála leictreach an ábhair ceithre huaire níos airde ná an MXene bunaidh, beagnach ag teacht ar acmhainn uasta teoiriciúil na graifíte. Níor léirigh an t-ábhar inscríofa léasair freisin aon chaillteanas cumais sna tástálacha rothaíochta.
I bhfianaise na dtorthaí seo, creideann siad go bhféadfaí inscríbhinn léasair a úsáid mar straitéis ghinearálta chun feidhmíocht struchtúir ábhar "MXenes" eile a fheabhsú. D'fhéadfadh sé seo, mar shampla, forbairt a dhéanamh ar ghlúin nua de chadhnraí in-athluchtaithe ag baint úsáide as miotail níos saoire agus níos flúirseach ná litiam. Ina theannta sin, murab ionann agus graifít, is féidir struchtúir ábhar MXenes a neadú freisin le hiain sóidiam agus photaisiam.