بخش نانو اَبَر خازن ها Nano cloud capacitor

توان نانو حفره در (نانو اَبَر خازن های اِلکتریکی)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته: توان نانو حفره در نانو اَبَر خازن های اِلکتریکی به صورتی که آرایه‌ هایی از خازن‌ های ساخته شده در داخل نانو حفره‌ ها یک میکروگراف الکترونی روبشی وجود دارد.که با تصویری که طراحی آن‌ها را نشان می‌ دهد پوشانده شده است. منافذ در یک بستر آلومینیومی (نانو اِلکترود) حک می شوند. خازن ها دو لایه نازک فلزی (نانو اِلکترولایت) را تشکیل می دهند که با لایه ای از مواد عایق (نانو اِلکترود اضافی) از هم جدا شده اند.
 نانو اَبَر خازن اِلکتریکی می تواند 100 برابر بیشتر از دستگاه های قبلی در نوع خود انرژی ذخیره کند. در نهایت، چنین دستگاه‌ هایی می‌ توانند موج‌ های انرژی را از منابع تجدید پذیر مانند باد ذخیره کنند و در صورت نیاز آن انرژی را به شبکه برق برسانند. به طور کلی،  نانو اَبَر خازن اِلکتریکی می توانند مقادیر زیادی انرژی ذخیره کنند، اما تمایل دارند به آرامی شارژ شوند و به سرعت فرسوده شوند. در همین حال، خازن ها طول عمر بیشتری دارند و می توانند به سرعت تخلیه شوند، اما کل انرژی بسیار کمتری را ذخیره می کنند. برای ساخت  نانو اَبَر خازن اِلکتریکی میتوان آرایه های نانو ساختاری از خازن های الکترواستاتیک را ایجاد کرد. 

نانو خازن‌ های الکترواستاتیک ساده‌ ترین نوع دستگاه ذخیره‌ سازی الکترونیکی انرژی هستند. آنها بار الکتریکی را روی سطح دو الکترود فلزی که توسط یک ماده عایق از هم جدا شده اند ذخیره می کنند. ظرفیت ذخیره سازی  نانو اَبَر خازن اِلکتریکی  به طور مستقیم با سطح این الکترودهای ساندویچ مانند متناسب است. ظرفیت ذخیره سازی  نانو اَبَر خازن اِلکتریکی را میتوان با استفاده از نانو ساختار برای افزایش سطح ذخیره انرژی افزایش داد. الکترود های نانو اَبَر خازن اِلکتریکی مانند الکترود های موجود در خازن‌ های معمولی کار می‌ کنند، اما به جای صاف بودن، لوله‌ای هستند و در عمق نانو حفره‌ ها جمع می‌ شوند.


فرآیند ساخت نانو اَبَر خازن اِلکتریکی با یک صفحه شیشه ای با پوشش آلومینیوم آغاز می شود. منافذ با استفاده از اسید و اعمال ولتاژ در صفحه حک می شوند. می توان با کنترل دقیق شرایط واکنش، آرایه های بسیار منظمی از منافذ ریز اما عمیق، هرکدام به قطر 50 نانومتر و عمق 30 میکرومتر ساخت. این فرآیند مشابه فرآیندی است که برای ساخت تراشه های حافظه استفاده می شود.برای ساخت نانو اَبَر خازن اِلکتریکی  یک لایه بسیار نازک از فلز، سپس یک لایه نازک از عایق، سپس یک لایه نازک دیگر از فلز را در این منافذ قرار میگیرد. این سه لایه به عنوان الکترود های نانو اَبَر خازن اِلکتریکی و لایه عایق عمل می کنند. لایه ای از آلومینیوم در بالای دستگاه قرار می گیرد و به عنوان یک تماس الکتریکی عمل می کند. تماس دیگر با یک لایه آلومینیومی زیرین ایجاد می شود.


نتیجه گیری : 

توان نانو حفره در نانو اَبَر خازن های اِلکتریکی به صورتی که آرایه‌ هایی از خازن‌ های ساخته شده در داخل نانو حفره‌ ها یک میکروگراف الکترونی روبشی وجود دارد.که با تصویری که طراحی آن‌ها را نشان می‌ دهد پوشانده شده است. منافذ در یک بستر آلومینیومی (نانو اِلکترود) حک می شوند. خازن ها دو لایه نازک فلزی (نانو اِلکترولایت) را تشکیل می دهند که با لایه ای از مواد عایق (نانو اِلکترود اضافی) از هم جدا شده اند.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک