Inspiriert vom Anzug von Black Panther aus Marvel Comics haben Forscher der University of Central Florida UCF und der NASA einen Power-Anzug für Elektrofahrzeuge entwickelt, der so stark wie Stahl und leichter als Aluminium ist und die Leistungskapazität des Fahrzeugs steigern kann. eine Pressemitteilung enthüllt.
„Unsere Idee ist es, die Körperhüllen zu verwenden, um Energie zu speichern, um die in Batterien gespeicherte Energie zu ergänzen“, sagt Jayan Thomas, Co-Autor der Studie, Teamleiter und Professor an der UCF. NanoScience Technologiezentrum und Fakultät für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik.
Der Anzug könnte Anwendungen in verschiedenen Technologien haben, die leichte Energiequellen erfordern, von Elektrofahrzeugen bis hin zu Raumfahrzeugen, Flugzeugen, Drohnen, tragbaren Geräten und tragbare Technologien.
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Es kann auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöhen
„Der Vorteil ist, dass dieser Verbundstoff das Gewicht Ihres Autos reduzieren und die Kilometer pro Ladung erhöhen kann“, sagt Thomas. „Er ist so stark oder sogar stärker als Stahl, aber viel leichter.“
Der Anzug besteht aus geschichtetem Kohlenstoff-Verbundmaterial. Aufgrund seines einzigartigen Designs auf Nanoebene funktioniert er als energiespeicherndes Superkondensator-Batterie-Hybridgerät.
Das Erzeugen von positiv und negativ geladenen Kohlenstofffaserschichten ergibt einen energiespeichernden und robusten Verbundstoff, wenn sie in einem abwechselnden Muster gestapelt und befestigt werden.
Nanoskalige Graphenblätter, die an den Kohlenstofffaserschichten angebracht sind, ermöglichen eine erhöhte Ladungsspeicherfähigkeit, während Metalloxide, die auf angebrachten Elektroden abgeschieden sind, die Spannung erhöhen und eine höhere Energiedichte bieten.
Bei Verwendung als Autokarosserie könnte das Material die Reichweite eines Elektroautos um 25 Prozent erhöhen und sein Gesamtgewicht reduzieren.
Verwendung des Materials als Superkondensator würde die Leistung eines Elektrofahrzeugs steigern und den zusätzlichen Schub geben, um in 3 Sekunden von null auf 60 mph zu fahren.
Bei Autos würde das Superkondensator-Verbundmaterial wie eine Batterie durch Aufladen und beim Bremsen des Autos mit Strom versorgt, sagt Thomas.
„Die Lebensdauer des Lade-Entlade-Zyklus ist zehnmal länger als die einer Elektroautobatterie“, fügt er hinzu.
Die verwendeten Materialien sind außerdem ungiftig und nicht brennbar, was für die Sicherheit der Passagiere im Falle eines Unfalls sehr wichtig ist.
Aufgrund seines einzigartigen Designs, bei dem mehrere Schichten Kohlefaser verwendet werden, verfügt das Material über eine erhebliche Schlag- und Biegefestigkeit, die für die Widerstandsfähigkeit gegen Autokollision und die erforderliche Zugfestigkeit unerlässlich ist.
Co-Autor der Studie, Kowsik Sambath Kumar, ein Doktorand in Thomas' Labor, entwickelte eine Methode, nanoskaliges Graphen vertikal auf Kohlefaserelektroden auszurichten. „Heute macht die Batterie in Elektroautos 30 bis 40 Prozent des Gewichts aus“, ersagt. "Mit diesem energiespeichernden Verbundwerkstoff können wir zusätzliche Kilometer zurücklegen, ohne das Batteriegewicht zu erhöhen. Wenn Sie dieses Gewicht verringern, können Sie die Reichweite erhöhen, sodass dies enorme Anwendungen in Elektroautos und in der Luftfahrt hat."
„Es gibt viele potenzielle Infusionspunkte innerhalb der Wirtschaft sowie für die zukünftige Weltraumforschung“, sagt Luke Roberson, Co-Autor der Studie und Senior Principal Investigator für Forschung und Entwicklung am Kennedy Space Center der NASA.
Es sieht also so aus, als würde die Zukunft von Elektrofahrzeugen und der Weltraumforschung einen Power Suit beinhalten.