Tá eochair ag an staidéar chun saol ceallraí a fheabhsú: Idirghníomhaíochtaí idir cáithníní

De réir tuairiscí sna meáin choigríche, d'aimsigh Feng Lin, ollamh comhlach i Roinn na Ceimice ag Virginia Tech College of Science, agus a fhoireann taighde gur dealraitheach go bhfuil lobhadh luath ceallraí á thiomáint ag airíonna cáithníní leictreoid aonair, ach tar éis an iliomad muirir. Tar éis lúbadh, tá sé níos tábhachtaí conas a luíonn na cáithníní sin le chéile.

“Nochtann an staidéar seo na rúin maidir le conas leictreoidí ceallraí a dhearadh agus a dhéanamh ar feadh saolré timthriallta ceallraí fada,” a dúirt Lín. Faoi láthair, tá saotharlann Lin ag obair ar leictreoidí ceallraí a athdhearadh chun ailtireacht leictreoidí atá neamhdhíobhálach don chomhshaol a mhuirearú go tapa, ar chostas níos ísle, saol níos faide a chruthú.

0
Trácht
bhailiú
mhaith
teicneolaíochta
Tá eochair ag an staidéar chun saol ceallraí a fheabhsú: Idirghníomhaíochtaí idir cáithníní
GasgooLiu Liting5小时前
De réir tuairiscí sna meáin choigríche, d'aimsigh Feng Lin, ollamh comhlach i Roinn na Ceimice ag Virginia Tech College of Science, agus a fhoireann taighde gur dealraitheach go bhfuil lobhadh luath ceallraí á thiomáint ag airíonna cáithníní leictreoid aonair, ach tar éis an iliomad muirir. Tar éis lúbadh, tá sé níos tábhachtaí conas a luíonn na cáithníní sin le chéile.

“Nochtann an staidéar seo na rúin maidir le conas leictreoidí ceallraí a dhearadh agus a dhéanamh ar feadh saolré timthriallta ceallraí fada,” a dúirt Lín. Faoi láthair, tá saotharlann Lin ag obair ar leictreoidí ceallraí a athdhearadh chun ailtireacht leictreoidí atá neamhdhíobhálach don chomhshaol a mhuirearú go tapa, ar chostas níos ísle, saol níos faide a chruthú.

Foinse íomhá: Feng Lín

“Nuair a cheadaíonn an ailtireacht leictreoid do gach cáithnín aonair freagairt go tapa ar chomharthaí leictreacha, beidh bosca uirlisí iontach againn chun cadhnraí a luchtú go tapa,” a dúirt Lin. “Táimid ar bís lenár dtuiscint a chumasú ar an gcéad ghlúin eile de chadhnraí a ghearrann go tapa ar chostas íseal. ”

Rinneadh an taighde i gcomhar le Saotharlann Luasaire Náisiúnta SLAC Roinn Fuinnimh na SA, Ollscoil Purdue agus Saoráid Radaíochta Shioncrotron na hEorpa. Tá Zhengrui Xu agus Dong Ho, comhaltaí iardhochtúireachta i saotharlann Lin, ina gcomhúdair ar an bpáipéar freisin, ag treorú monaraithe leictreoidí, monarú ceallraí, agus tomhais feidhmíochta ceallraí, agus cabhraíonn siad le turgnaimh X-gha agus anailís sonraí.

“Is iad na bloic thógála bunúsacha na cáithníní seo a dhéanann suas leictreoidí ceallraí, ach nuair a dhéantar iad a mhéadú de réir scála, idirghníomhaíonn na cáithníní seo lena chéile,” a dúirt an t-eolaí SLAC Yijin Liu, comhalta ag Foinse Solais Radaíochta Stanford Synchrotron (SSRL). “Más mian leat cadhnraí níos fearr a dhéanamh, ní mór duit fios a bheith agat conas cáithníní a chur le chéile.”

Mar chuid den staidéar, d'úsáid Lín, Liu agus comhghleacaithe eile teicnící fís ríomhaire chun staidéar a dhéanamh ar an gcaoi a bhriseann na cáithníní aonair a dhéanann suas leictreoidí cadhnraí in-athluchtaithe le himeacht ama. Is é an sprioc an uair seo ná staidéar a dhéanamh ní hamháin ar cháithníní aonair, ach freisin ar na bealaí ina n-oibríonn siad le chéile chun saol ceallraí a leathnú nó a laghdú. Is é an sprioc deiridh ná bealaí nua a fhoghlaim chun saol dearaí ceallraí a leathnú.

Mar chuid den staidéar, rinne an fhoireann staidéar ar an gcatóid ceallraí le X-ghathanna. D’úsáid siad tomagrafaíocht X-gha chun pictiúr 3D de chatóid na ceallraí a athchruthú tar éis timthriallta éagsúla luchtaithe. Ansin ghearr siad na pictiúir 3T seo i sraith slisní 2T agus d'úsáid siad modhanna fís ríomhaire chun na cáithníní a aithint. Chomh maith le Lin agus Liu, chuimsigh an staidéar taighdeoir iardhochtúireachta SSRL Jizhou Li, ollamh innealtóireacht mheicniúil Ollscoil Purdue Keije Zhao, agus mac léinn iarchéime Ollscoil Purdue Nikhil Sharma.

Ar deireadh, d'aithin na taighdeoirí níos mó ná 2,000 cáithníní aonair, ag ríomh ní hamháin tréithe cáithníní aonair ar nós méid, cruth, agus garbh an dromchla, ach freisin gnéithe cosúil le cé chomh minic a bhí na cáithníní i dteagmháil dhíreach lena chéile agus cé mhéad a d'athraigh na cáithníní cruth.

Ansin, d'fhéach siad ar conas ba chúis le gach maoin na cáithníní a bhriseadh síos, agus fuair siad amach, tar éis 10 dtimthriallta luchtaithe, gurb iad na fachtóirí is mó airíonna na gcáithníní aonair, lena n-áirítear cé chomh sféarúil a bhí na cáithníní agus an cóimheas idir toirt na gcáithníní agus achar dromchla. Tar éis 50 timthriall, áfach, thiomáin airíonna péireála agus grúpa an dianscaoileadh cáithníní - ar nós cé chomh fada óna chéile a bhí an dá cháithnín, cé mhéad a d'athraigh an cruth, agus cibé an raibh treoshuíomh comhchosúla ag na cáithníní sacair níos faide i gcruth liathróide.

“Ní hé an cáithnín amháin an chúis a thuilleadh, ach an t-idirghníomhú idir na cáithníní agus na gcáithníní,” a dúirt Liu. Tá an toradh seo tábhachtach mar ciallaíonn sé gur féidir le monaróirí teicnící a fhorbairt chun na hairíonna seo a rialú. Mar shampla, b’fhéidir go mbeidís in ann réimsí maighnéadacha nó leictreacha a úsáid Agus na cáithníní fadaithe á ailíniú lena chéile, tugann na torthaí is déanaí le fios go gcuirfidh sé seo le saol na ceallraí.”

Dúirt Lin: “Tá dian-taighde déanta againn ar conas cadhnraí EV a oibriú go héifeachtach faoi choinníollacha luchtaithe tapa agus teocht íseal. Chomh maith le hábhair nua a dhearadh a fhéadfaidh costais ceallraí a laghdú trí úsáid a bhaint as amhábhair níos saoire agus níos flúirseach, ár saotharlann Tá iarracht leanúnach déanta freisin chun iompar ceallraí a thuiscint ar shiúl ó chothromaíocht. Tá tús curtha againn le staidéar a dhéanamh ar ábhair cheallraí agus ar a bhfreagairt ar thimpeallachtaí crua.”