Química

Los investigadores crean supercondensadores extensibles para nuestros próximos wearables

Los investigadores crean supercondensadores extensibles para nuestros próximos wearables


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Los bosques de nanotubos de carbono mejoran el rendimiento del supercondensador extensible - Duke University

Imagine un nuevo tipo de supercondensador que se puede estirar repetidamente para Ocho veces su tamaño original, pero conservando toda su funcionalidad. Solo después 10,000 ciclos de carga y recarga comienza a perder un pequeño porcentaje de su rendimiento energético.

Investigadores de la Universidad de Duke y la Universidad Estatal de Michigan (MSU) han hecho precisamente eso. El equipo ve su novedoso supercondensador como parte de un sistema electrónico flexible, estirable e independiente de la energía que podría usarse en dispositivos electrónicos o biomédicos portátiles.

Su estudio fue publicado en una revista de Cell Press, Importar, el jueves.

Sobrevivir a las deformaciones mecánicas

"Nuestro objetivo es desarrollar dispositivos innovadores que puedan sobrevivir a deformaciones mecánicas como estiramiento, torsión o flexión sin perder rendimiento", dijo Changyong Cao, director del Laboratorio de Máquinas Blandas y Electrónica de MSU y autor principal del estudio.

"Pero si la fuente de energía de un dispositivo electrónico extensible no es estirable, entonces todo el sistema del dispositivo estará restringido para que no sea extensible", continuó Cao.

Un supercondensador, también denominado a veces ultracondensador, almacena energía como una batería. Pero, a diferencia de las baterías, un supercondensador almacena energía a través de la separación de carga y no puede crear su propia energía. Necesita una fuente externa para cargar.

También a diferencia de las baterías, los supercondensadores pueden liberar energía en ráfagas cortas pero enormes. También se cargan y recargan mucho más rápidamente, lo que los hace ideales para aplicaciones breves y de alta potencia, como amplificadores en un sistema estéreo o un flash en una cámara.

El principal problema es que suelen ser duras, como las baterías. Entonces, otro autor principal del estudio, Jeff Glass, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Duke, y Cao cultivaron un bosque de nanotubos de carbono, un parche de millones de nanotubos recién 15 nanómetros de diámetro y 20-30 micrómetros de altura - encima de una oblea de silicio. Para poner eso en perspectiva, eso es aproximadamente el tamaño del ancho de las bacterias más pequeñas y la altura de las células animales que infecta.

VEA TAMBIÉN: ¿PODRÍAN LOS ULTRACAPACITORES SUSTITUIR LAS BATERÍAS EN FUTUROS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS?

El bosque de nanotubos de carbono se recubre con nanofilm de oro, que se utiliza como colector eléctrico. Luego, el equipo utiliza un método para arrugar el bosque de nanotubos, que Glass explicó: "El arrugado aumenta enormemente la cantidad de área de superficie disponible en una pequeña cantidad de espacio, lo que aumenta la cantidad de carga que puede contener". Luego, todos los nanotubos se llenan con un electrolito en gel.

El resultado final son supercondensadores súper elásticos que podrían alimentar los dispositivos portátiles del futuro.

"Mucha gente quiere acoplar supercondensadores y baterías", dijo Glass. "Un supercondensador puede cargarse rápidamente y sobrevivir miles o incluso millones de ciclos de carga, mientras que las baterías pueden almacenar más carga para que puedan durar mucho tiempo. Ponerlos juntos te da lo mejor de ambos mundos. Cumplen dos funciones diferentes dentro del mismo sistema eléctrico ".


Ver el vídeo: Supercapacitores (Noviembre 2022).