Emily Cranston e Igor Zhitomirsky, investigadores de McMaster Engineering, están convirtiendo los árboles en dispositivos de almacenamiento de energía capaces de alimentar todo, desde un reloj inteligente hasta un automóvil híbrido.
Los científicos están utilizando celulosa, un compuesto orgánico que se encuentra en plantas, bacterias, algas y árboles, para construir dispositivos de almacenamiento de energía o supercondensadores más eficientes y duraderos. Este desarrollo allana el camino hacia la producción de productos livianos, flexibles y altos-electrónica de potencia, como dispositivos portátiles, fuentes de alimentación portátiles y vehículos híbridos y eléctricos.
"En última instancia, el objetivo de esta investigación es encontrar formas de impulsar la tecnología actual y futura con eficiencia y de manera sostenible", dice Cranston, cuya investigación conjunta se publicó recientemente en Materiales avanzados . "Esto significa anticipar las necesidades tecnológicas futuras y confiar en materiales que sean más respetuosos con el medio ambiente y no se basen en recursos agotadores.
La celulosa ofrece las ventajas de alta resistencia y flexibilidad para muchas aplicaciones avanzadas; de particular interés son los materiales a base de nanocelulosa. El trabajo de Cranston, profesor asistente de ingeniería química, y Zhitomirsky, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, demuestra tres mejoresde almacenamiento de energía tridimensional construido atrapando nanopartículas funcionales dentro de las paredes de una espuma de nanocelulosa.
La espuma está hecha en un proceso simplificado y rápido de un solo paso. El tipo de nanocelulosa utilizada se llama nanocristales de celulosa y parece arroz de grano largo sin cocer pero con dimensiones nanométricas. En estos nuevos dispositivos, los 'granos de arroz' tienense han pegado en puntos aleatorios formando una estructura en forma de malla con mucho espacio abierto, de ahí la naturaleza extremadamente liviana del material, que se puede usar para producir dispositivos capacitores más sostenibles con mayor densidad de potencia y capacidades de carga más rápidas en comparación con las baterías recargables.
Los condensadores de densidad ligera y de alta potencia son de particular interés para el desarrollo de vehículos híbridos y eléctricos. Los dispositivos de carga rápida permiten un ahorro significativo de energía, ya que pueden acumular energía durante el frenado y liberarla durante la aceleración.
"Creo que se pueden obtener los mejores resultados cuando los investigadores combinan su experiencia", dice Zhitomirsky. "Emily es una socia de investigación increíble. Me ha impresionado profundamente su entusiasmo, su notable capacidad para organizar el trabajo en equipo y generar nuevas ideas."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de McMaster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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