INVESTIGADORES DE LA UCLA HAN PRESENTADO UN NUEVO TIPO DE DISPOSITIVO QUE PODRÍA CARGAR UN TELÉFONO MÓVIL O INCLUSO LA DE UN COCHE EN SEGUNDOS. EL DISPOSITIVO PUEDE CARGAR Y DESCARGAR CIENTOS O MILES DE VECES MÁS RÁPIDO QUE LAS BATERÍAS CONVENCIONALES Y A UN BAJO COSTE
Dos investigadores de la Universidad de California, Richard Kaner y Maher El-Kady han desarrollado una interesante técnica que utiliza una grabadora de DVD para fabricar supercondensadores a micro-escala basados en, cómo no, el material de las mil maravillas: grafeno. Estos micro-supercondensadores, están hechos de una capa de un átomo de espesor de carbono grafítico, se pueden fabricar fácilmente y se integran fácilmente en dispositivos pequeños como la próxima generación de marcapasos.
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Esta nueva clase de dispositivos, llamados supercondensadores a microescala a base de grafeno, están hechas de una capa de un átomo de carbono de espesor. Además, su fabricación es relativamente sencilla y se podrá integrar fácilmente a distintos aparatos, ayudando incluso a reducir el tamaño de teléfonos móviles y demás aparatos de alta tecnología.
El equipo asegura que su invento no solo servirá para cargar en menor tiempo los teléfonos y coches eléctricos, sino también para reducir el tamaño de los aparatos.
“La integración de las unidades de almacenamiento de energía en los circuitos electrónicos es difícil y a menudo limita la miniaturización de todo el sistema”, explicó Richard Kaner, profesor de Ciencias de los Materiales e Ingeniería en la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA).
“Los métodos tradicionales para la fabricación de los micro supercondensadores implican técnicas litográficas que requieren labor intensa, lo que aumenta el costo del producto, limitando su aplicación comercial”, dijo El-Kady. “En su lugar, nosotros utilizamos una grabadora de DVD de uso común para producir micro supercondensadores de grafeno sobre grandes áreas, con una fracción del costo respecto a los dispositivos tradicionales. Usando esta técnica, hemos sido capaces de producir más de 100 micro-supercondensadores en un solo disco en menos de 30 minutos, utilizando materiales de bajo costo”.
Para llegar a este punto, Kaner y El Kady colocaron electrodos con un patrón de posición intercalada que les ayudó a maximizar el área de superficie disponible a la vez que redujeron la trayectoria sobre la cual los iones tenían que difundirse. Todo ello pegando una capa de plástico sobre la superficie de un DVD y revistiendo dicho plástico con una capa de óxido de grafito.
A continuación, bastó con insertar el disco revestido en la unidad LightScribe y aprovechar su láser para crear el patrón intercalado. El trazado del láser es tan preciso que ninguno de los “dedos entrelazados” se tocan entre sí, lo que provocaría un cortocircuito en el supercapacitor.
El proceso de miniaturización a menudo se basa en la tecnología de aplanamiento, para la fabricación de dispositivos más delgados y más como un plano geométrico de sólo dos dimensiones. En el desarrollo del nuevo micro-supercondensador, Kaner y El-Kady-utilizaron una lámina bidimensional de carbono, conocido como grafeno, que sólo tiene el grosor de un solo átomo en tercera dimensión.
Como resultado, los nuevos supercondensadores consiguen más capacidad de carga y velocidad que sus homólogos apilados. Son altamente flexibles, lo que los vuelve tremendamente útiles en dispositivos como televisores curvados o aparatos de e-paper y wearable technology, que están marcando la evolución de la tecnología, además de concebirse su uso en marcapasos o como unidades de energía solar. Y se habla de una aceleración tremenda de los procesos de miniaturización.
“El proceso es sencillo, rentable y se puede hacer en casa”, asegura El-Kady. “Uno sólo necesita una grabadora de DVD y óxido de grafito disperso en agua, algo que está comercialmente disponible a un coste moderado”.
El equipo dice que ahora esperan asociarse con fabricantes de ‘gadgets’. “Ahora estamos buscando socios de la industria para ayudarnos a producir en masa nuestros microsupercondensadores”, concluyó Kaner.
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