【@businessfocus.io】毫不起眼的磚塊將成電池?未來建築將化身為「發電廠」!
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磚頭對人類來說,或許只有單一的用途,也就是建造房子。如今,美國聖路易斯華盛頓大學的研究團隊將打破人們對磚頭原有的框架。該研究顯示,根據紅磚多孔的特性,將孔隙注滿微小的導電塑膠納米纖維以儲存電荷,成為「電池...
【@businessfocus.io】毫不起眼的磚塊將成電池?未來建築將化身為「發電廠」!
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磚頭對人類來說,或許只有單一的用途,也就是建造房子。如今,美國聖路易斯華盛頓大學的研究團隊將打破人們對磚頭原有的框架。該研究顯示,根據紅磚多孔的特性,將孔隙注滿微小的導電塑膠納米纖維以儲存電荷,成為「電池」。而未來的建築屋,很大可能成為真正的發電廠。
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鋰電池的成本自 2010 年以來已暴跌 90%,將抽水蓄能電站(Pumped-storage hydroelectricity)設在有山的地方也有一定的好處。但儲存大量電能仍是科學家需要探討的問題,進而促使他們積極尋找替代品。這次由華盛頓大學(聖路易斯)的朱利奧·德阿爾西(Julio D′Arc )和他的團隊研發出的「儲電磚」嚴格來說更加像是超級電容;而非電池。超級電容將電能以「靜電荷」的形式儲存在固體中,而不是像電池那樣透過化學反應儲存,其優點是充電和放電速度比電池來得更快。截止目前為止,它們只能儲存少量能量,促使全世界的研究人員都在努力提高超級電容的能量密度和電池的充電速度。
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研究人員尋找更好的儲電方式,是解決氣候危機的關鍵,如此才能儲存大量但間歇性的再生能源。該團隊利用化學蒸氣與磚中的紅色氧化鐵反應,形成塑膠納米纖維網,製造出了儲電磚的小型原型,其中包括了一種導電良好的特殊塑膠「Pedot」。首先,他們採用了建築領域經常使用的那种红磚,並用酸性蒸汽將它們加熱。這使得磚塊中的赤鐵礦發生分解。然後,研究人員加入其他化合物,讓磚塊上佈滿了細小的導電性良好的PEDOT纖維。經過處理,這些磚塊變成了泛著深褐色的藍色,而不是原有的紅色。然後,研究人員用環氧樹脂覆蓋磚塊的表面,使它們變成防水磚。這種表面覆蓋了聚合物的磚塊可以接通電源以充電。
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之後,研究人員對三個大小約為4*3*1厘米的小磚塊進行充電。充一次電後,可以為一盞綠色LED照明燈提供大約10分鐘的電力。而它們可以重複充電1萬次,其存儲能力卻不會流失超過10%。不僅如此,這項技術會比鋰電池便宜得多,如果研究順利,鋰電池將從此消失。之後,將這個性能大的磚塊變成建築材料,且找到廉價製造它們的途徑,或許最終能建造可以為電器供電的磚牆。
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據報道,第一批電力磚的儲能密度僅為鋰離子電池 1%。透過加入金屬氧化物等材料,便能將儲存電荷提高 10 倍。如果日後這個方法行得通,研究人員的目標是想讓儲電磚的能量密度逼近鋰電池。如果做得到,將帶來商業機會。這項研究發表在《自然通訊(Nature Communications)》期刊上。
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Text by BusinessFocus Editorial
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《舊文複習》底部填充劑的材料通常使用環氧樹脂(Epoxy),它利用毛細作用原理將 Epoxy塗抹在晶片的邊緣讓其滲透到覆晶晶片或BGA的底部,然後再加熱予以固化(cured)。
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問我“環氧樹脂完全消泡的方法”你可真問錯人了,就我所知除了使用真空脱泡機之外,我還真找不出其他方法;因為我沒有脱泡機,所以我也無法完全消泡,但讓氣泡變少、變小的方法還是有的。
請先看成品,它並不是沒氣泡,而是氣泡少且細小,我認爲這樣我已經可以接受了。我的步驟依序如下:
1.依據比例“沿著杯壁注入”AB劑,可以大大降低氣泡數量。
2.攪拌會時一定會混入氣泡,但不要攪拌太快或形成漩渦以減少可能增加的氣泡數量。
3.攪拌均勻後隔水加熱靜置30秒(以內);加熱可使環氧流動性增加可加快氣泡上浮速度。
4.打火機火烤表面可消除上浮的氣泡。
5.第二次輕慢攪拌使環氧均溫,其後灌注倒模即可。
以上分享屬個人操作心得,由於大家環境條件皆不相同,若要照此消泡,我建議各位先小試幾次,不要冒然直接運用至成品。
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《舊文複習》底部填充劑的材料通常使用環氧樹脂(Epoxy),它利用毛細作用原理將 Epoxy塗抹在晶片的邊緣讓其滲透到覆晶晶片或BGA的底部,然後再加熱予以固化(cured)。因為它能有效提高焊點的機械強度,從而提高晶片的使用壽命,所以目前大多被運用在一些手持裝置,如手機的電路板設計之中,因為手持裝置必須要通過嚴苛的裸機跌落試驗(Drop test)與滾動試驗(Tumble test),很多BGA的焊點幾乎都無法承受這樣的嚴苛測試條件,尤其是一些ENIG表面處理的板子。