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特文特大学开发新电容器设计策略 将效率提高到90%以上
盖世汽车讯 起搏器、除颤器、雷达技术和电动汽车都需要用到电容器，这种器件可以在几微秒内储存和释放大量能量。据外媒报道，最近，荷兰特文特大学（University of Twente，UT）的研究人员发现了一种方法，可以增加这些电容器的存储、效率和耐用性。
（图片来源：onlinelibrary.wiley.com）
起搏器是一种医疗设备，可以确保患者的心脏按应有的方式跳动。如果患者心律不齐，起搏器就会释放一股电流，使心脏恢复节奏。考虑到用力因素，起搏器会在需要时提供更快的脉冲。例如，就人们锻炼时候的电脉冲而言，起搏器需要通过电容器来快速充放电，以提供足够高的电力来恢复心脏功能。
研究人员Minh Duc Nguyen和同事们致力于开发新的电容器设计策略，以改善它们的储能，减少每次充电或放电时的能耗，并增加可靠充放电的次数。Nguyen表示：“它需要跟上心跳，所以应该能够充放电达数十亿次。否则，患者将不得不每隔几个月更换一次起搏器。”
高效电容器
Nguyen及其团队探讨使用多个不同材料薄层的电容器。通过增加层数，研究人员能够将电容器的效率提高到90%以上。这意味着电量损耗不到充电电量的10%，比通常设计的能耗减少了两倍。它的工作温度范围为25-200°C，充放电次数高达100亿次，足以每秒运行一次，且可持续300多年。
设计优化规则
研究人员推导出他们所使用材料组合的设计优化规则。他们表示：“预计这些规则也将对优化其他多层系统有用，与进一步提高电容器的储能密度具有紧密联系。”这将有助于实现更好的电容器。
