Investigación dirigida por Suprem Das de la Universidad Estatal de Kansas, profesor asistente de ingeniería de sistemas industriales y de fabricación, en colaboración con Christopher Sorensen, profesor universitario distinguido de física, muestra posibles formas de fabricar nano tintas basadas en grafeno para la fabricación aditiva de supercondensadores en forma de electrónica flexible e imprimible.

A medida que investigadores de todo el mundo estudian el posible reemplazo de baterías por supercondensadores, un dispositivo de energía que puede cargarse y descargarse muy rápido, en unas pocas decenas de segundos, el equipo dirigido por Das tiene una predicción alternativa. El trabajo del equipo podría adaptarse para integrarlos para superar los procesos de carga lenta de las baterías. Es más, Das ha estado desarrollando la fabricación aditiva de pequeños supercondensadores, llamados micro-supercondensadores, para que algún día puedan usarse para la integración a escala de obleas en el procesamiento de silicio.

"La fabricación aditiva es fascinante, rentable y tiene consideraciones de diseño versátiles, "Dijo Das.

El equipo ha desarrollado supercondensadores que se han probado durante 10, 000 ciclos de ciclos de carga y descarga, un número que promete evaluar la confiabilidad de estos dispositivos, Das dijo que el equipo también está estudiando la versatilidad de estos micro-supercondensadores al imprimir en superficies mecánicamente flexibles. Para esto, utilizaron sustratos plásticos de poliimida hin de 20 micrómetros de alta fiabilidad. Das está muy interesado en traducir materiales emergentes a dispositivos.

"Cuando piensa en los mejores materiales y desea fabricar los mejores dispositivos, no es simple y sencillo, "Dijo Das." Uno necesita entonces comprender la física y la química subyacentes involucradas en los dispositivos ".

Otra ventaja de la invención de Das son los aspectos ecológicos de la investigación que visualizó a través de discusiones constructivas con Sorensen. Cuando Das conoció a Sorensen, se dio cuenta de que podía utilizar su experiencia en la fabricación aditiva para transformar estos materiales en cosas útiles; en este caso, haciendo diminutos dispositivos de almacenamiento de energía.

Unos meses después, Das solicitó una patente estadounidense después de desarrollar una tecnología de nano tintas y la utilizó para demostrar micro-supercondensadores impresos.

Das está particularmente interesado en formar esta colaboración sinérgica con Sorensen debido a la eficiencia energética, naturaleza altamente escalable y libre de químicos del proceso de producción de grafeno y el proceso de fabricación de tinta de grafeno de su propio grupo. Ambos procesos son tecnologías patentadas / con patente en trámite y son de relevancia industrial. Dijo Das.

"Hacemos de alta calidad, grafeno multicapa mediante la detonación de mezclas ricas en combustible de hidrocarburos insaturados como el acetileno con oxígeno en una cámara de varios litros, ", Dijo Sorensen." Nuestro método patentado es simple y requiere muy poca energía, por tanto, es ecológicamente benigno; no requiere productos químicos tóxicos; y se ha ampliado para ofrecer un rendimiento de alta calidad, grafeno económico ".

El grafeno ha sido reconocido como un material maravilloso con mucho potencial debido a sus muchas propiedades físicas superlativas. Se han desarrollado muchos métodos de fabricación de grafeno en todo el mundo y el grafeno se ha producido en toneladas. Tecnólogos, sin embargo, son muy conscientes de que el grafeno aún no está en el mercado porque ninguno de estos métodos ha tenido la combinación correcta de economía, ecología y calidad del producto para permitir que el grafeno alcance su potencial. Pero tanto los métodos de producción de grafeno como las nano tintas aplicados en la Universidad Estatal de Kansas están en el objetivo de abordar todos estos requisitos. según Sorensen y Das.