L'idrogeno (bianco) è confezionato in una minuscola scatola di grafene, che i ricercatori dell'Università del Maryland a College Park possono aprire e chiudere usando l'elettricità. Credito:Maryland NanoCenter
(Phys.org) —Se pensi che le tue abilità di origami siano imbattibili, prova questo:(1) usa il materiale più sottile al mondo, (2) fai piegare e aprire l'origami, e (3) metti nella tua minuscola scatola di origami abbastanza atomi di idrogeno per superare i futuri obiettivi degli Stati Uniti per i dispositivi di accumulo di energia a idrogeno. I ricercatori dell'Università del Maryland hanno fatto tutti e tre.
Il grafene è il materiale più sottile al mondo, solo un atomo di spessore. Gli ingegneri meccanici Shuze Zhu e Teng Li hanno scoperto che possono piegare piccoli quadrati di grafene in una scatola, che si aprirà e si chiuderà in risposta a una carica elettrica.
Guarda un video dell'apertura e della chiusura di Nanobox:
Dentro la scatola, hanno nascosto atomi di idrogeno, e lo hanno fatto in modo più efficiente di quanto si ritenesse possibile. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), lo stoccaggio dell'idrogeno è una tecnologia abilitante chiave per il progresso delle tecnologie energetiche a idrogeno e a celle a combustibile nei trasporti, stazionario, e applicazioni portatili. Il DOE è alla ricerca di modi per rendere l'immagazzinamento di energia con l'idrogeno una possibilità pratica. Gli obiettivi del dipartimento includono:entro il 2017 lo sviluppo di tecniche che consentano l'imballaggio in idrogeno al 5,5% in peso, ed entro il 2020, allungando questo risultato al 7,5%.
La squadra di Li ha già varcato quelle soglie, con una densità di stoccaggio dell'idrogeno del 9,5 percento di idrogeno in peso. Il team ha anche dimostrato il potenziale per raggiungere una densità ancora più elevata e farlo è un obiettivo di ricerca futuro.
"Proprio come gli origami di carta che possono creare complesse strutture 3D da carta 2D, l'origami di grafene ci consente di progettare e fabbricare nanostrutture di carbonio che non sono naturalmente esistenti ma di proprietà desiderabili, " ha detto Li. "Abbiamo fatto dei nano-cestini, così come queste nuove nano-gabbie per contenere idrogeno e altri carichi molecolari".
