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Al igual que el traje de poder cargado que usa Black Panther de Marvel Comics, los investigadores de la UCF han avanzado en las tecnologías de la NASA para desarrollar un traje de poder para un automóvil eléctrico que es tan fuerte como el acero, más liviano que el aluminio y ayuda a aumentar la capacidad de energía del vehículo.
El traje está hecho de material compuesto de carbono en capas que funciona como un dispositivo híbrido de batería y supercondensador que almacena energía debido a su diseño único a nivel de nanoescala.
El desarrollo apareció recientemente como artículo de portada en la revista Small y podría tener aplicaciones en una variedad de tecnologías que requieren fuentes de energía livianas, desde vehículos eléctricos hasta naves espaciales, aviones, drones, dispositivos portátiles y tecnología portátil.
"Nuestra idea es usar las carcasas del cuerpo para almacenar energía para complementar la energía almacenada en las baterías", dice el coautor del estudio, Jayan Thomas, líder del equipo y profesor en el Centro de Tecnología NanoScience y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UCF.
“La ventaja es que este compuesto puede reducir el peso de su automóvil y aumentar las millas por carga”, dice. "Es tan fuerte o incluso más fuerte que el acero, pero mucho más ligero".
El material, cuando se utiliza como carcasa de un automóvil, podría aumentar la autonomía de un automóvil eléctrico en un 25 %, lo que significa que un vehículo de 200 millas por carga podría recorrer 50 millas adicionales y reducir su peso total.
Como supercondensador, también aumentaría la potencia de un automóvil eléctrico, dándole el empujón adicional que necesita para pasar de cero a 60 mph en 3 segundos.
"Esta aplicación, así como muchas otras, podría estar en el horizonte algún día a medida que la tecnología avanza en su nivel de preparación", dice Luke Roberson, coautor del estudio e investigador principal sénior de investigación y desarrollo en el Centro Espacial Kennedy de la NASA.
Estos materiales podrían emplearse como marcos para satélites cúbicos, estructuras en hábitats fuera del mundo o incluso como parte de anteojos futuristas, como visores de realidad mixta y virtual.
"Hay muchos puntos de infusión potenciales dentro de la economía, así como para la futura exploración espacial", dice Roberson. "En mi opinión, esto es un gran avance en el nivel de preparación tecnológica para llevarnos a donde necesitamos estar para la infusión de la misión de la NASA".
En los automóviles, el material compuesto del supercondensador obtendría su energía a través de la carga, como una batería, así como cuando el automóvil frena, dice Thomas.
"Su vida útil del ciclo de carga y descarga es 10 veces más larga que la batería de un automóvil eléctrico", dice.
Los materiales utilizados tampoco son tóxicos ni inflamables, lo cual es muy importante para la seguridad de los pasajeros en caso de accidente, dice.
"Esta es una gran mejora con respecto a los enfoques anteriores que sufrían problemas con materiales tóxicos, electrolitos orgánicos inflamables, ciclos de vida bajos o bajo rendimiento", dice Thomas.
Debido a su diseño único que utiliza varias capas de fibra de carbono, el material tiene una resistencia significativa a los impactos y a la flexión, esencial para soportar una colisión automovilística, así como una resistencia a la tracción significativa.