(Phys.org):la apariencia estándar de los dispositivos electrónicos actuales como sólidos, Los objetos negros podrían algún día cambiar por completo a medida que los investigadores fabrican componentes electrónicos transparentes y flexibles. Trabajando hacia este objetivo, Los investigadores de un nuevo estudio han desarrollado supercondensadores flexibles hechos de películas de nanotubos de carbono. Los dispositivos de alto rendimiento algún día podrían usarse para almacenar energía para todo, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta energía fotovoltaica.

Los investigadores, Kanninen et al. , de instituciones en Finlandia y Rusia, han publicado un artículo sobre los nuevos supercondensadores en un número reciente de Nanotecnología .

En general, los supercondensadores pueden almacenar varias veces más carga en un volumen o masa determinados que los condensadores tradicionales, tener tasas de carga y descarga más rápidas, y son muy estables. En los ultimos años, Los investigadores han comenzado a trabajar en la fabricación de supercondensadores que sean transparentes y flexibles debido a su uso potencial en una amplia variedad de aplicaciones.

"Las aplicaciones potenciales se pueden dividir aproximadamente en dos categorías:productos de alto valor estético, como bandas de actividad y ropa elegante, y usos finales inherentemente transparentes, como pantallas y ventanas, "coautora Tanja Kallio, un profesor asociado en la Universidad de Aalto que actualmente es profesor invitado en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo, dicho Phys.org . "Estos últimos incluyen, por ejemplo, aplicaciones futuras como ventanas inteligentes para automóviles y vehículos aeroespaciales, pantallas enrollables autoamplificadas, optoelectrónica portátil autoalimentada, y piel electrónica ".

El tipo de supercondensador desarrollado aquí, llamado condensador electroquímico de doble capa, se basa en carbono de gran superficie. Un candidato principal para este material son los nanotubos de carbono de pared simple debido a su combinación de muchas propiedades atractivas, incluyendo una gran superficie, alta resistencia, alta elasticidad, y la capacidad de soportar corrientes extremadamente altas, que es esencial para una carga y descarga rápidas.

El problema hasta ahora sin embargo, Ha sido que los nanotubos de carbono deben prepararse como películas delgadas para ser utilizados como electrodos en supercondensadores. Las técnicas actuales para preparar películas delgadas de nanotubos de carbono de pared simple tienen inconvenientes, a menudo resulta en nanotubos defectuosos, conductividad limitada, y otras limitaciones de rendimiento.

En el nuevo estudio, Los investigadores demostraron un nuevo método para fabricar películas delgadas hechas de nanotubos de carbono de pared simple utilizando un método de síntesis de aerosol de un solo paso. Cuando se incorpora a un supercondensador, las películas delgadas exhiben la mayor transparencia hasta la fecha (92%), la capacitancia específica de masa más alta (178 F / g), y una de las capacitancias específicas de área más altas (552 µF / cm ² ) en comparación con otros basados ​​en carbono, flexible, supercondensadores transparentes. Las películas también tienen una alta estabilidad, como lo demuestra el hecho de que su capacitancia no se degrada después de 10, 000 ciclos de carga.

Con estas ventajas, el nuevo dispositivo ilustra la mejora continua en el desarrollo de transparentes, supercondensadores flexibles. En el futuro, los investigadores planean mejorar aún más la densidad de energía, flexibilidad, y durabilidad, y también hace que los supercondensadores sean estirables.

"Una característica más importante que se debe realizar y que se espera con urgencia en la electrónica del futuro es la capacidad de estiramiento de los materiales conductores y los componentes electrónicos ensamblados, "dijo el coautor Albert Nasibulin, profesor en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo y profesor adjunto en la Universidad de Aalto. "Junto con Tanja, Actualmente estamos trabajando en un nuevo tipo de supercondensador de nanotubos de carbono de pared simple estirable y transparente. Confiamos en que se pueden crear prototipos basados ​​en nanotubos de carbono que puedan soportar un alargamiento del 100% sin degradación del rendimiento ".

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