(PhysOrg.com) - Tutti quei transistor di carta e display di carta che gli scienziati hanno progettato possono ora essere alimentati da una fonte di alimentazione integrata, grazie allo sviluppo di un nuovo supercondensatore di carta. Progettato dai ricercatori della Stanford University, il supercondensatore di carta è realizzato semplicemente stampando nanotubi di carbonio su un pezzo di carta trattato. I ricercatori sperano che la progettazione integrata possa portare allo sviluppo di soluzioni a basso costo, elettronica cartacea usa e getta.

Nel supercondensatore di carta, tutti i componenti necessari sono integrati su un singolo foglio di carta sotto forma di nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT). La stampa ad alta velocità potrebbe essere utilizzata per stampare gli SWNT direttamente su un pezzo di carta:funzionerà qualsiasi cosa, dalla carta Xerox ai giornali e persino gli annunci di generi alimentari. All'inizio, i ricercatori hanno scoperto che gli SWNT erano così piccoli da penetrare nella carta attraverso pori di dimensioni micron, che provocherebbe il cortocircuito del dispositivo. Risolvere questo problema, i ricercatori hanno prima rivestito entrambi i lati della carta con fluoruro di polivinilidene (PVDF), che bloccava i pori ma permetteva comunque il trasporto degli elettroliti attraverso la carta. Come tale, la carta trattata potrebbe fungere da membrana elettrolitica e separatore senza cortocircuiti.

"Il design chiave è che gli SWNT si attaccano bene alla carta e non penetrano completamente attraverso la carta per evitare cortocircuiti, "Ha detto Yi Cui della Stanford University PhysOrg.com .

Una volta stampati gli SWNT sulla carta trattata, hanno sperimentato forti forze di legame simili a quelle sperimentate quando si scrive con una penna o una matita su carta. Anche se strofinato o sottoposto a nastro adesivo, gli SWNT sono rimasti attaccati al foglio. Dopo aver stampato SWNT su entrambi i lati di singoli fogli di carta, l'elettrolita è stato caricato per formare un supercondensatore. Gli SWNT servivano sia da elettrodi che da collettori di corrente nel supercondensatore, che aveva una capacità di circa 3 F/g. Il dispositivo ha anche mostrato un'eccellente stabilità in bicicletta, con pochissima perdita di capacità dopo 2500 cicli. I ricercatori affermano che lo stesso concetto potrebbe essere esteso per realizzare batterie, anche.

Il supercondensatore completamente integrato si basa su una versione precedente realizzata dai ricercatori, in cui i nanomateriali sono stati rivestiti separatamente su diversi substrati anodici e catodici e quindi assemblati insieme con un separatore. Il vantaggio della nuova struttura integrata è che consente la stampa ad alta velocità, che riduce notevolmente i costi di fabbricazione e porta usa e getta, flessibile, e l'elettronica di carta leggera più vicina alla realtà. Cui ha detto che, nel futuro, i ricercatori intendono "utilizzare questo nuovo design per applicazioni reali".

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