Fácil de fabricar bajo costo, ligero, Los polímeros dieléctricos flexibles 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.

"Las cerámicas suelen ser la elección 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. "Los polímeros tienen una temperatura de trabajo baja, por lo que es necesario 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 expone a un campo eléctrico, almacenar electricidad. Pueden liberar energía muy rápidamente para satisfacer los arranques de los motores o para convertir la corriente continua de las baterías en la corriente alterna necesaria para impulsar los motores.

Aplicaciones como vehículos híbridos y eléctricos, La electrónica de potencia aeroespacial y los equipos subterráneos de exploración de petróleo y gas requieren materiales para soportar altas temperaturas. Los investigadores desarrollaron un nanocompuesto de polímero reticulado que contiene nanoláminas de nitruro de boro. Este material tiene capacidad de alto voltaje para el almacenamiento de energía a temperaturas elevadas y también se puede modelar con fotografías y es flexible. Los investigadores informan sus resultados en una edición 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. Debido a que las nanohojas son diminutas, de aproximadamente 2 nanómetros de grosor y 400 nanómetros de tamaño lateral, el material permanece flexible, pero la combinación proporciona propiedades dieléctricas únicas, que incluyen capacidad de voltaje más alto, resistencia al calor y flexibilidad.

"Nuestro siguiente paso es intentar hacer este material a gran escala y ponerlo en una aplicación real, "dijo Wang." Teóricamente, no existe un límite de escalabilidad exacto ".