(PhysOrg.com) - Todos esos transistores de papel y pantallas de papel que los científicos han estado diseñando ahora pueden ser alimentados por una fuente de alimentación integrada, gracias al desarrollo de un nuevo supercondensador de papel. Diseñado por investigadores de la Universidad de Stanford, el supercondensador de papel se fabrica simplemente imprimiendo nanotubos de carbono en una hoja de papel tratada. Los investigadores esperan que el diseño integrado pueda conducir al desarrollo de bajo costo, electrónica de papel desechable.

En el supercondensador de papel, todos los componentes necesarios están integrados en una sola hoja de papel en forma de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT). La impresión de alta velocidad podría usarse para imprimir los SWNT directamente en una hoja de papel; cualquier cosa, desde papel Xerox hasta periódicos e incluso anuncios de comestibles, funcionará. En primer lugar, Los investigadores encontraron que los SWNT eran tan pequeños que penetraban en el papel a través de poros del tamaño de una micra. lo que provocaría un cortocircuito en el dispositivo. Para resolver este problema, los investigadores primero recubrieron ambos lados del papel con fluoruro de polivinilideno (PVDF), que bloqueaba los poros pero aún permitía que los electrolitos se transportaran a través del papel. Como tal, el papel tratado podría funcionar como una membrana de electrolito y un separador sin cortocircuitos.

“El diseño clave es que los SWNT se adhieren bien al papel y no penetran completamente a través del papel para evitar cortocircuitos, "Yi Cui de la Universidad de Stanford dijo PhysOrg.com .

Una vez impresos los SWNT en el papel tratado, experimentaron fuertes fuerzas de unión similares a las experimentadas al escribir con un bolígrafo o lápiz sobre papel. Incluso cuando se frota o se somete a cinta adhesiva, los SWNT permanecieron adheridos al papel. Después de imprimir SWNT en ambas caras de hojas sueltas de papel, se cargó electrolito para formar un supercondensador. Los SWNT sirvieron como electrodos y colectores de corriente en el supercondensador, que tenía una capacitancia de aproximadamente 3 F / g. El dispositivo también mostró una excelente estabilidad cíclica, con muy poca pérdida de capacitancia después de 2500 ciclos. Los investigadores dicen que el mismo concepto podría extenderse para fabricar baterías, así como.

El supercondensador totalmente integrado se basa en una versión anterior que hicieron los investigadores, en el que los nanomateriales se recubrieron por separado sobre diferentes sustratos de ánodo y cátodo y luego se ensamblaron junto con un separador. La ventaja de la nueva estructura integrada es que permite la impresión de alta velocidad, que reduce en gran medida los costos de fabricación y trae desechables, flexible, y electrónica de papel liviano más cercana a la realidad. Cui dijo eso, en el futuro, los investigadores planean "utilizar este nuevo diseño para aplicaciones reales".

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