Vista ravvicinata di legno e composito MXene, con il 40% di nanofibrille di cellulosa di legno (CNF). Credito:KTH The Royal Institute of Technology
Le fibre di legno sono state utilizzate dai ricercatori in Svezia per creare una nuova classe di elettrodi più resistenti ea basso costo per dispositivi elettronici e dispositivi indossabili flessibili ancora più leggeri e duraturi.
Un team del KTH Royal Institute of Technology riferisce di aver creato il nuovo materiale composito combinando nanofibrille di cellulosa di legno (CNF) - o filamenti estremamente piccoli noti come nanobarre - con MXene, un materiale conduttivo bidimensionale su nanoscala. Le fibrille di legno forniscono una resistenza meccanica altrimenti carente in MXenes, e consentono agli elettrodi di diventare flessibili.
"I nostri risultati alla fine aiuteranno a realizzare lo sviluppo di dispositivi di accumulo di energia multifunzionali flessibili, questo è, supercondensatori e batterie, a un costo inferiore e con prestazioni di base del dispositivo più elevate, "dice Max Hamedi, un ricercatore in cellulosa di legno presso KTH che negli ultimi anni ha sviluppato anche una batteria morbida in schiuma di aerogel dalla polpa di legno.
Hamedi afferma che gli elettrodi possono essere utilizzati in qualsiasi dispositivo di accumulo di energia, ma l'applicazione più preziosa sarebbe nelle batterie flessibili e nei supercondensatori per dispositivi sensori indossabili. La ricerca è stata riportata di recente sulla rivista, Materiale avanzato .
"L'elettrodo fornirà sia la forza che le proprietà di immagazzinamento della carica capacitiva, che consentirà loro di durare molto più a lungo nei dispositivi elettrochimici, " Dice Hamedi. "Speriamo che queste proprietà aiutino a realizzare batterie e supercondensatori multifunzionali sostenibili".
Hamedi afferma che la resistenza composita del materiale è il risultato di una vantaggiosa miscela di geometria e chimica. Le nanofibrille di cellulosa si legano ai fiocchi di MXene, ma si incastrano anche negli MXene nelle proprie reti casuali. "Se per esempio abbiamo la corrispondenza geometrica errata tra la dimensione dei fiocchi e la lunghezza delle aste CNF, quindi i fiocchi non sarebbero bloccati nella rete casuale e avremmo un composito molto più debole."