Piccole perle di silicio, circa diecimila volte più sottile di un pezzo di carta, potrebbe un giorno far viaggiare i veicoli elettrici più lontano con una singola carica o prolungare la durata della batteria del tuo laptop, dicono gli scienziati dell'Università del Maryland.

Batterie ricaricabili agli ioni di litio - il tipo nel tuo telefono, telecamera, e alcune auto ibride:usa la grafite come elettrodo nella batteria. Il silicio può immagazzinare fino a dieci volte più ioni di litio rispetto alla grafite, ma fino ad ora, le strutture di silicio tendevano a incrinarsi o rompersi quando venivano usate più e più volte. Ora i chimici e gli scienziati dei materiali dell'Università del Maryland hanno progettato una minuscola struttura di silicio per batterie che può durare più cicli di ricarica rispetto ai progetti precedenti.

Gli scienziati hanno coltivato minuscole perle di silicio su un nanotubo di carbonio, quindi ha utilizzato un potente microscopio per osservare la carica e la scarica dell'elettrodo.

Per fare le perline, Yu Huang Wang, un assistente professore nel dipartimento di Chimica e Biochimica, e i suoi colleghi hanno attaccato parte di una molecola che a volte si trova negli aromi alimentari lungo tubi di carbonio larghi meno di cinquanta nanometri. Poi hanno inondato lo spazio con un gas contenente silicio. La molecola organica ha fatto crescere perline di silicio sul tubo.

Quindi hanno caricato il silicio con ioni di litio.

I ricercatori pensano che la struttura sia più resistente perché, a differenza dei rivestimenti piatti in silicone, le perle di silicone crescono come palloncini flessibili. La molecola organica che inizialmente ha attratto il silicio nel tubo ha reso più forte il legame del silicio al tubo, impedendo al silicio di rompersi, i ricercatori hanno scoperto.

Poiché le perline sono state caricate dal litio, sono cresciuti e si sono ridotti senza rompersi o strapparsi.

Le perle si espandono verso l'esterno dal nanotubo, ma non l'uno verso l'altro, in modo che possano essere posizionati vicini tra loro lungo il nanotubo.

La ricerca è stata pubblicata questo mese sulla rivista ACS Nano .