Los polímeros dieléctricos flexibles, livianos, fáciles de fabricar y de bajo costo que pueden operar a altas temperaturas pueden ser la solución para el almacenamiento de energía y la conversión de energía en vehículos eléctricos y otras aplicaciones de alta temperatura, según un equipo de ingenieros de Penn State.
"La cerámica suele ser la opción para los dieléctricos de almacenamiento de energía para aplicaciones de alta temperatura, pero son pesados, el peso es una consideración y a menudo también son frágiles", dijo Qing Wang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, Penn State. "Polímeros".tiene una temperatura de trabajo baja y, por lo tanto, necesita agregar un sistema de enfriamiento, aumentando el volumen para que la eficiencia del sistema disminuya y también la confiabilidad ".
Los dieléctricos son materiales que no conducen electricidad, pero cuando se exponen a un campo eléctrico, almacenan electricidad. Pueden liberar energía muy rápidamente para satisfacer los arranques del motor o para convertir la corriente continua en baterías a la corriente alterna necesaria para conducir motores.
Las aplicaciones como vehículos híbridos y eléctricos, electrónica de energía aeroespacial y equipos subterráneos de exploración de gas y petróleo requieren materiales para soportar altas temperaturas. Los investigadores desarrollaron un nanocompuesto de polímero reticulado que contiene nanohojas de nitruro de boro. Este material tiene capacidad de alto voltaje para el almacenamiento de energíaa temperaturas elevadas y también puede ser un patrón fotográfico y es flexible. Los investigadores informan sus resultados en un número reciente de Naturaleza .
Este compuesto de polímero de nitruro de boro puede soportar temperaturas de más de 480 grados Fahrenheit bajo la aplicación de altos voltajes. El material se fabrica fácilmente mezclando el polímero y las nanohojas y luego curando el polímero con calor o luz para crear enlaces cruzados.las nanoesferas son pequeñas, de aproximadamente 2 nanómetros de grosor y 400 nanómetros de tamaño lateral, el material sigue siendo flexible, pero la combinación proporciona propiedades dieléctricas únicas, que incluyen mayor capacidad de voltaje, resistencia al calor y capacidad de flexión.
"Nuestro siguiente paso es tratar de hacer este material a gran escala y ponerlo en una aplicación real", dijo Wang. "Teóricamente, no hay un límite de escalabilidad exacto".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por A'ndrea Elyse Messer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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