Благодаря счастливой случайности исследователи из Университета Райса создали крошечный коаксиальный кабель, который имеет очень высокую емкость и может использоваться для хранения энергии.
Нанокабель примерно в тысячу раз тоньше человеческого волоса состоит из тончайшей медной проволоки, покрытой тонким слоем углерода. Создали его совершенно случайно, в ходе эмпирических опытов в стиле «а что будет, если»…
Крошечный нанокабель удивительно похож на коаксиальный кабель, который проводит ТВ-сигнал в наших домах. Его сердце – медный провод с тонким слоем изолятора, оксида меди. Третий слой – углеродный токопроводящий слой толщиной всего в несколько атомов. Диаметр кабеля - около 100 нанометров.
Хотя коаксиальный кабель обычно применяется для широкополосной связи, его трехслойная (проводник-диэлектрик-проводник) структура подойдет для хранения энергии в конденсаторах.
В отличие от аккумуляторов, которые основаны на медленных химических реакциях, конденсаторы для хранения энергии используют электрические поля, благодаря чему их можно быстро заряжать и разряжать. Разделение противоположно заряженных проводников внутри конденсатора создает электрический потенциал, возрастающий по мере увеличения разделенных зарядов и уменьшения толщины изолирующего слоя.
Результаты изучения нанокабеля показывают, что он имеет емкость, по крайней мере в 10 раз большую, чем предсказывает классическая электростатика. Видимо, на наноуровне в действие вступают квантовые эффекты, которые существенно повышают емкость.
