(Phys.org)—Cellulari sottili e flessibili come un foglio di carta. Vernice per la casa ad accumulo di energia. Display touch screen arrotolabili. Questi sono i tipi di dispositivi per i quali l'industria ingegneristica si sta preparando e si aspetta. Ma se qualcuno di loro deve funzionare, ha affermato il professore di ingegneria meccanica e industriale della Northeastern University Yung Joon Jung, gli esperti devono anche creare un sistema di accumulo di energia sottile e flessibile. Il suo laboratorio ha sviluppato un tale sistema.

In un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Reports, Jung e colleghi della Northeastern e della Rice University hanno presentato il loro progetto di un supercondensatore flessibile e trasparente, un dispositivo che immagazzina energia come un campo elettrico invece di una reazione chimica, come fanno le batterie. Come tale, è un ottimo candidato per l'accumulo di energia per il sottile, dispositivi flessibili del futuro.

La tecnologia si basa su un nanomateriale sviluppato nel laboratorio di Jung due anni fa, che chiamano nanocup. Uno dei vantaggi percepiti dei nanotubi, Jung ha spiegato, è la possibilità di riempirli con altri materiali, come l'elettrolita nel caso di un supercondensatore. La capacità interna dei nanotubi si è rivelata troppo piccola per raggiungere questa capacità, "ma se hai una tazza, "Jung ha detto, indicando la sua tazza di caffè, "puoi metterci dentro tutto quello che vuoi."

Il primo passo per realizzare una nanocup consiste nell'incidere i divot nanoscopici in una pellicola di alluminio tramite ossidazione. Modificando la tensione e il tempo di questo processo, i ricercatori possono personalizzare le dimensioni delle tazze. Il secondo passaggio consiste nello stratificare gli atomi di carbonio sullo stampo in alluminio utilizzando la tecnologia standard dei nanotubi di carbonio.

Hyunyoung Jung, il primo autore dell'articolo e ricercatore post-dottorato nel laboratorio del professor Jung, ha un background nella chimica dei polimeri. Ha sottolineato che la novità del nuovo supercondensatore deriva dall'ampia superficie e dalla superficie strutturata aperta delle nanocoppe. Questa morfologia permette loro di entrare in maggiore contatto con l'elettrolita, che guida la formazione di un campo elettrico e quindi la funzionalità di accumulo di energia.

Il supercondensatore, che non è stato ancora ottimizzato, è in grado di immagazzinare energia e fornire potenza a livelli paragonabili ad altri dispositivi. La differenza, però, è la sua capacità di essere incorporata in dispositivi a film sottile. "Se rinunciamo alla trasparenza e alla flessibilità meccanica, "Jung ha detto, "possiamo facilmente raggiungere quel livello di dispositivi disponibili in commercio. Ma il mio obiettivo è non perdere queste due qualità e sviluppare contemporaneamente dispositivi energetici ad alte prestazioni".

Il team di ricerca ha già utilizzato un prototipo flessibile e trasparente per alimentare una luce. Il gruppo prevede di apportare continui miglioramenti alla generazione di energia e allo stoccaggio dell'energia.