(a) schema del supercondensatore di carta simmetrico con la struttura degli elettrodi GNPs (b) immagine del supercondensatore fabbricato (c) immagine del supercondensatore di carta in stato di piegatura. Credito: Heliyon DOI:10.1016/j.heliyon.2018.e00862
Un team di ricercatori del Plasma Physics Research Center, Settore scientifico e di ricerca dell'Università islamica Azad di Teheran, Iran, hanno scoperto un modo per realizzare supercondensatori di carta per l'accumulo di energia elettrica, secondo un nuovo studio pubblicato sulla rivista Heliyon . A un foglio di spessore, questi nuovi supercondensatori possono piegarsi, piega, flettere, e mantenere ancora l'elettricità.
Il termine "supercondensatori" è riservato a dispositivi che contengono oltre 10 volte più energia per unità di volume di un condensatore tradizionale, e che può caricare e scaricare rapidamente. I supercondensatori di carta sono più leggeri ed economici di altri tipi e di quelli sviluppati dall'autore principale, Il gruppo della dott.ssa Leila Fekri Aval è più flessibile dei precedenti supercondensatori di carta, dando loro una gamma completamente nuova di potenziali usi. "Nel futuro prossimo, le applicazioni industriali e casalinghe per questi tipi di supercondensatori aumenteranno e il costo si ridurrà, mettendoli a disposizione del pubblico, " spiega il dottor Aval.
Oggi, se hai bisogno di immagazzinare una grande quantità di energia, in genere è necessario utilizzare grandi, batterie ricaricabili pesanti. Anche i supercondensatori possono farlo, ma con un passo avanti:si caricano e si scaricano più rapidamente delle batterie convenzionali, in pochi minuti anziché in ore, e possono essere caricate e scaricate più volte nel corso della loro vita.
Carbonio, assumendo la forma di nanotubi di carbonio negli odierni condensatori e supercondensatori, contiene le proprietà ideali per immagazzinare energia in modo efficiente. Dagli anni Cinquanta, i ricercatori ne hanno sfruttato la forza e l'ottima conduttività termica ed elettrica; anche il carbonio è forte, elastico e flessibile in modo che possa piegarsi e allungarsi facilmente.
Il team di ricercatori ha studiato la struttura dei supercondensatori commerciali e ne ha prodotto uno che utilizza un foglio di carta di nanotubi di carbonio con diversi strati. Hanno usato il titanato di bario per separare gli strati, che è più economico di qualsiasi composto alternativo. I nuovi superconduttori di carta possono immagazzinare energia in modo efficiente anche se sono arrotolati o piegati.
Le potenziali applicazioni di questi nuovi dispositivi sono vaste:impianti medici, macchie della pelle, tecnologia indossabile, e un nuovo accumulo di energia su larga scala per il trasporto domestico e commerciale e l'imballaggio intelligente. Immaginare, Per esempio, utilizzando un tablet per computer che può arrotolarsi e stare in tasca o un telefono che fa parte del cappotto, o caricare il telefono con una batteria che fa parte dei tuoi vestiti.
Il Dr. Aval prevede che le applicazioni commerciali e domestiche di questi supercondensatori aumenteranno presto e il costo diminuirà, così la tecnologia sarà disponibile per il mercato di massa. "L'energia è la nostra sfida più importante per il futuro, " ha detto il dottor Aval. "È importante costruire un dispositivo che immagazzini energia, ha un'elevata potenza e densità di energia, ma a basso costo. Questo è ciò che ha ispirato la nostra ricerca sui supercondensatori di carta".