Prendendo ispirazione dagli alberi, gli scienziati hanno sviluppato una batteria fatta da una scheggia di legno rivestita di stagno che promette di diventare un minuscolo, di lunga durata, fonte energetica efficiente e rispettosa dell'ambiente. Il loro rapporto sul dispositivo—1, 000 volte più sottile di un foglio di carta—appare nel diario Nano lettere .

Una scheggia di legno rivestita di stagno potrebbe fare un minuscolo, di lunga durata, batteria efficiente ed ecologica.

Ma non provarlo ancora a casa:i componenti della batteria testati dagli scienziati dell'Università del Maryland sono mille volte più sottili di un pezzo di carta. Usando il sodio al posto del litio, come fanno molte batterie ricaricabili, rende la batteria ecologica. Il sodio non immagazzina energia in modo efficiente come il litio, quindi non vedrai questa batteria nel tuo telefono cellulare, invece, il suo basso costo e i materiali comuni lo renderebbero ideale per immagazzinare enormi quantità di energia contemporaneamente, come l'energia solare in una centrale elettrica.

Le batterie esistenti sono spesso create su basi rigide, che sono troppo fragili per resistere al rigonfiamento e al restringimento che si verificano quando gli elettroni vengono immagazzinati e consumati dalla batteria. Liangbing Hu, Teng Li e il loro team hanno scoperto che le fibre di legno sono abbastanza elastiche da far durare la loro batteria agli ioni di sodio più di 400 cicli di ricarica, che la colloca tra le nanobatterie più longeve.

"L'ispirazione dietro l'idea viene dagli alberi, " disse Hu, un assistente professore di scienza dei materiali. "Le fibre di legno che compongono un albero un tempo contenevano acqua ricca di minerali, e quindi sono ideali per la conservazione di elettroliti liquidi, rendendoli non solo la base ma una parte attiva della batteria."

L'autore principale Hongli Zhu e altri membri del team hanno notato che dopo aver caricato e scaricato la batteria centinaia di volte, il legno è finito rugoso ma intatto. I modelli al computer hanno dimostrato che le rughe rilassano efficacemente lo stress nella batteria durante la carica e la ricarica, in modo che la batteria possa sopravvivere a molti cicli.

"Spingere gli ioni di sodio attraverso gli anodi di stagno spesso indebolisce la connessione dello stagno con il suo materiale di base, " disse Li, professore associato di ingegneria meccanica. "Ma le fibre di legno sono abbastanza morbide da fungere da tampone meccanico, e quindi può adattarsi ai cambiamenti di stagno. Questa è la chiave per le nostre batterie agli ioni di sodio a lunga durata".