بهبود استحکام عایق کابل‌های برق با فناوری نانو

به گزارش ایسنا، محققان دانشگاه چالمرز دریافتند که اگر ذرات نانومقیاس کربنی به کابل‌های ولتاژ بالا افزوده شود، این کابل‌ها می‌توانند 26 درصد ولتاژ بالاتری را از خود عبور دهند. نتایج این پژوهش می‌تواند کارایی کابل‌ها را افزایش داده و موجب بهینه سازی مصرف انرژی شود.منابع انرژی‌های تجدیدپذیر معمولاً فاصله زیادی از مصرف‌کنندگان دارند. برای مثال توربین‌های بادی برای تولید برق باید در نواحی ساحلی قرار داشته باشند، پنل‌های خورشیدی باید در شمال آفریقا نصب شده و برق آن به اروپا آورده شود.

محققان این پروژه می‌گویند: کاهش از دست رفتن انرژی در حین انتقال، یکی از مهمترین عوامل در سیستم‌های انرژی است. در کنار این عامل، توسعه منابع تولید انرژی و فناوری‌های ذخیره‌سازی از عوامل دیگر هستند.این گروه تحقیقاتی موفق به ارائه روشی شده که با استفاده از آن می‌توان اتلاف انرژی را در کابل‌ها کاهش داد.

این گروه تحقیقاتی نشان دادند که با استفاده از انواع مختلف فولرین‌ها می‌توان استحکام کابل‌ها را در برابر شکسته شدن افزایش داد. یکی از عوامل مهم در محدودیت ولتاژ عبوری از کابل‌ها، استحکام آن‌هاست. با افزایش ولتاژ امکان آسیب‌دیدن لایه‌های پلاستیک عایق این کابل‌ها وجود دارد. در واقع افزایش ولتاژ می‌تواند موجب نشت الکترون از کابل شده و در نهایت کابل را از بین ببرد.این گروه نشان دادند که با افزودن فولرین به این عایق‌ها می‌توان ولتاژ عبوری از آن‌ها را 26 درصد افزایش داد، بدون این که کابل آسیبی ببیند.

مولر می‌افزاید: افزایش ولتاژ می‌تواند کارایی انتقال انرژی را بهبود دهد. انتقال انرژی با کارایی بالا یکی از چالش‌های مهم در صنعت برق است. بسیاری از محققان به دنبال راهکاری هستند که بتوان با آن و بدون نیاز به ضخیم کردن کابل، انرژی عبوری را افزایش داد. این درحالی است که افزایش ضخامت کابل می‌تواند موجب سنگین‌تر شدن و دشواری جابه‌جایی سیم‌ها شود.

از دهه 70 میلادی تاکنون، ایده افزودن ترکیبات مختلف به کابل‌ها مطرح بوده است، اما هنوز فرمولاسیون مشخصی برای این کار ارائه نشده است. در نتیجه کابل‌ها از پلاستیک‌های خالص ساخته می‌شوند. این یافته محققان می‌تواند مسیر بهبود کارایی این کابل‌ها را هموار کند.نتایج این پژوهش در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.