ساخت تجهیزات الکترونیکی پیشرفته از برگ‌های پاییزی

به گزارش ایرنا، در شمال کشور چین، کنار اغلب جاده‌ها با درختان پالونیا پوشیده شده است و در پاییز حجم زیادی از برگ این درختان به زمین می‌افتد. این برگ‌ها در فصل سرما سوزانده می‌شوند و موجب تشدید مشکل آلودگی هوای این کشور می‌شوند. اما اکنون محققان می‌توانند این برگ‌های خشک را به نوعی کربن متخلخل تبدیل کنند که در ساخت تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارد.

محققان برای تبدیل برگ‌های خشک به یک ماده فعال در مدارات الکترونیکی از یک فرآیند ساده استفاده می‌کنند که در آن ابتدا برگ‌ها پودر شده و تا 220 درجه سانتی‌گراد گرما داده می‌شوند. در نتیجه پودری به دست می‌آید که از میکروکره‌های کربنی تشکیل شده است. سپس این پودر با استفاده از ترکیب هیدروکسید پتاسیم فرآوری و گرم می‌شود و در مراحل مختلف فرآیند دمای آن از 450 درجه به 800 درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

در جریان این فرآیند سطح کربن متخلخل می‌شود و محصول نهایی پودری سیاه‌رنگ از جنس کربن است که به دلیل وجود سوراخ‌های متعدد روی دانه‌های آن، سطح بسیار وسیعی را در اختیار می‌گذارد و ویژگی‌های الکتریکی فوق‌العاده‌ای دارد.

این ماده امکان ساخت خازن‌هایی با ظرفیت بسیار بالا را فراهم می‌کند. در واقع این ماده نوعی ابرخازن با ظرفیتی حدود سه برابر ابرخازن‌های ساخته شده از جنس گرافین است. ظرفیت ابرخازن‌ها به‌طور معمول بین 10 تا 100 برابر خازن‌های عادی است.

هدف اصلی محققان از انجام این تحقیقات یافتن راه‌های جدید برای تبدیل ضایعات زیستی به کربن و استفاده از آن در صنایع است. پیش از این محققان توانسته‌اند ضایعات سیب‌زمینی، ساقه ذرت، چوب کاج، ساقه برنج و سایر ضایعات حاصل از محصولات کشاورزی را به الکترودهای کربنی تبدیل کنند.

در حال حاضر محققان در تلاش هستند تا با اصلاح فرآیند تولید کربن متخلخل، ویژگی‌های الکترونیکی آن را بهبود بخشند.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Renewable and Sustainable Energy منتشر شده است.