Le batterie dagli alberi [Wood battery]

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Wood battery
La tecnologia sta avanzando ad una velocità da capogiro, ma le batterie sembrano essere sempre in ritardo, spesso ostacolano lo sviluppo di nuovi dispositivi e gadget semplicemente a causa delle loro dimensioni ingombranti o limitata capacità di stoccaggio. Ma si stanno lentamente facendo progressi, e gli scienziati potrebbe aver appena fatto un passo significativo in questo campo con lo sviluppo di due nuovi dispositivi ad alta capacità di archiviazione di energia realizzati con un materiale a basso costo e rinnovabile: pasta di legno.

“Ci sono limiti a quanto sottile una batteria può essere, ma che diventa meno rilevante in 3D”, ha detto in un comunicato il capo ricercatore Max Hamedi, di KTH Reale Institute of Technology. “Non siamo più limitati a due dimensioni. Siamo in grado di costruire in tre dimensioni, che ci permette di inserire più elettronica in un dispositivo più piccolo. “E stipare una quantità maggiore significa che più energia può essere immagazzinata, ma in meno spazio rispetto alle batterie tradizionali spiega Hamedi.

Per creare il loro innovativo materiale aerogel a base di legno, scienziati provenienti da KTH Royal Institute of Technology e la Stanford University decidono di incominciare rompendo la cellulosa, una lunga catena di molecole di zucchero che si trova nelle pareti cellulari vegetali e conferisce al legno la sua forza. Dopo aver ridotto queste fibre a circa un milionesimo del loro spessore originale, il “nanocellulose” risultante viene sciolto e liofilizzato per rimuovere l’umidità. Infine, la sostanza viene sottoposta a un procedimento che stabilizza le molecole, evitando che il materiale espanso collassi.

“Il risultato è un materiale che è al contempo resistente, leggero e morbido”, spiega Hamedi. “Il materiale assomiglia espanso a un materasso, anche se è un po’ più duro, più leggero e più poroso. Lo puoi toccare senza rompere. ”

La squadra poi ha rivestito questo materiale spugnoso con un inchiostro aerogel che conduce l’elettricità all’interno, permettendo ai ricercatori di produrre infine due dispositivi di accumulo dell’energia 3D: una batteria ibrida e un supercondensatore, che è un dispositivo che rapidamente carica e scarica dispositivi, in grado di memorizzare enormi quantità di carica elettrica. Impressionante, quest’ultimo era così resistente agli urti che ha conservato piena funzionalità con compressioni fino al 75%, segnalano i ricercatori in Nature Communications.


Technology is advancing at a mind-boggling rate, but batteries always seem to be lagging behind, often hindering the development of novel devices and gadgets simply due to their bulky size or limited storage capacity. But progress is slowly being made, and scientists may have just taken a significant stride in the field with the development of two novel high-capacity energy-storage devices made from a cheap and renewable material: wood pulp.

“There are limits to how thin a battery can be, but that becomes less relevant in 3D,” lead researcher Max Hamedi, of KTH Royal Institute of Technology, said in a statement. “We are no longer restricted to two dimensions. We can build in three dimensions, enabling us to fit more electronics in a smaller device.” And cramming more in means that more power can be stored but in less space than conventional batteries would allow, Hamedi explains.
To create their innovative wood-based aerogel material, scientists from KTH Royal Institute of Technology and Stanford University started off by breaking down cellulose, a long chain of sugar molecules found in plant cell walls that bestows wood with its strength. After reducing these fibers to around one-millionth of their original thickness, the resulting “nanocellulose” is then dissolved and freeze-dried to remove moisture. Finally, the substance is put through a processing technique that stabilizes the molecules, preventing the foam-like material from collapsing.

“The result is a material that is both strong, light and soft,” said Hamedi. “The material resembles foam in a mattress, though it is a little harder, lighter and more porous. You can touch it without it breaking.”

The team then coated this spongy material with an ink that conducts electricity within the aerogel, allowing the researchers to ultimately produce their two 3D energy-storage devices: a hybrid battery and a supercapacitor, which is a rapidly charging and discharging device capable of storing huge amounts of electrical charge. Impressively, the latter was so resistant to impact that it retained full function at compressions of up to 75%, the researchers report in Nature Communications.

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