来源： 古普里特·辛格, 785-532-7085, gurpreet@k-state.edu
js345线路检测提示/家乡兴趣： 奥拉西
编辑注意： Uriel Barrera 是奥拉西西北高中 2010 届毕业生.
js345线路检测稿准备者： 詹妮弗·蒂德博尔, 785-532-0847, jtorline@k-state.edu
2012 年 2 月 6 日星期一
正确的秘诀：工程js345线路检测改进激光探测器, 电池
曼哈顿 - 将其视为用碳意大利面条烹饪：js345线路检测立大学的一位研究人员正在开发新方法来创建和使用碳纳米管 - 看起来像意大利面条或细绳的超小型管.
这些碳纳米管——由石墨烯制成, 原子厚的碳片 -- 具有改进激光探测器和充电电池的完美成分, 根据 Gurpreet Singh 的js345线路检测, 机械与核工程助理教授. Singh 正在开展多个有关碳纳米管和聚合物衍生陶瓷材料的项目.
一个项目涉及烹饪或制造陶瓷碳纳米管材料的新方法. 制造此类材料的传统方法是采用液体聚合物, 将其倒入模具中并在烤箱中加热直至聚合物形成陶瓷.
Singh 的团队尝试了一种新方法. 他们是第一批使用四种成分创建自己的改性液体聚合物的人：硅, 硼, 碳和氮. 但不是在烤箱中加热这种液体聚合物, 他们用传统的微波炉加热——厨房里用的那种. 他们发现微波炉和烤箱一样加热纳米管.
“我们所做的是减少建造陶瓷的时间,”辛格说. “如果您使用烤箱或加热器, 你必须加热一会儿. 用微波炉, 几分钟内快速加热."
他们的作品 -- 与大学同事 William Kuhn 合着, 电气与计算机工程教授 -- 最近发表在《应用材料与界面》杂志上, 美国化学会出版. 另一份涉及传统加工的出版物将发表在《美国陶瓷学会杂志》上.
一旦创建了这种陶瓷碳纳米管材料, 它有多个应用程序. Singh 的团队参与了美国国家标准与技术js345线路检测院激光辐射测量团队的一个项目, 或 NIST, 在博尔德, 科罗拉多州., 致力于开发用于制造的高功率工业激光器的测量方法.
辛格的团队正在协助该js345线路检测所改进激光功率的测量方式. 当前, 激光测量涉及覆盖有碳漆的锥形铜探测器. 激光穿过圆锥体, 被黑色油漆吸收, 加热铜锥，然后加热探测器后端的瀑布. 通过测量水温的上升, 科学家可以确定激光的能量.
辛格团队改进了这一工艺，用陶瓷碳纳米管复合材料制成锥形探测器. 因为陶瓷可以耐高温, 它保护纳米管, 吸收激光来加热锥体.
“我们正在检查材料的稳定性,”辛格说. “我们正在对其进行表征，然后将样本发送到 NIST 进行测试."
Singh 团队的另一个项目使用陶瓷碳纳米管材料来提高可充电电池的性能. 该材料提出了改进可充电电池的四种方法：具有更大的存储容量, 电池寿命更长, 快速充电并在短时间内提供大量电量.
这些陶瓷材料可以可逆地储存锂, 意味着锂可以进出. 当前的充电电池使用石墨来储存锂. 但是随着石墨的磨损, 电池效率降低，充电时间缩短.
快速充电并在短时间内提供大量电力的能力对于电动汽车尤其重要. 当前许多电动汽车设计需要几个小时才能充电，并且需要很长时间才能加速. 想要制造一种可以在几分钟内充电并快速供电的电池的科学家现在可能有一个解决方案.
Singh 团队的工作已经取得了早期成功：初步js345线路检测表明，当陶瓷材料用于电池时, 它使电池的高电流容量增加了一倍或三倍. 该材料也是热力学稳定的, 因此它可以承受更长的周期.
“拥有一种高容量的材料真是太好了, 充电快而且稳定,”辛格说. “用这种陶瓷材料, 它应该足够坚固，以便随着时间的推移它不会退化. 这就是最终目标."
他们的电池工作将于今年晚些时候发表在《纳米材料与能源》杂志上, 土木工程师学会出版. js345线路检测人员目前正在对电池进行多次充电和再充电，以了解由该材料制成的电池可以持续多长时间.
Singh 团队的最终项目涉及使用“纳米手指,”是锋利的钨针，可以探测和拾取碳纳米管. js345线路检测人员在电子显微镜下使用这些纳米指对单个碳纳米管和陶瓷纳米线进行js345线路检测.
辛格的js345线路检测得到了 57 美元的支持,000 来自美国国家科学基金会的 EPSCoR 项目. 他的js345线路检测团队由两名js345线路检测生组成——Romil Bhandavat 和 Lamuel David, 机械工程博士生, 印度,-- 和一名本科生, 尤里尔·巴雷拉, 机械工程二年级学生, 奥拉西.
