Sono sempre più diffusi idispositivi indossabiliche trovano ampie e importanti applicazioniin campo medicooltre che di svago, oppure tecnologie come irobot “soffici”, anch’essi utilizzabili in svariati settori di ricerca. Tuttavia mentre l’elettronica è sempre più flessibilealtrettanto non si può dire delle batterie e dei condensatoriper alimentare i dispositivi, che rimangono in forma rigida.
Ricercatori dellaAmerican Chemical Societyhanno ora annunciato lo sviluppo di unsupercondensatore flessibilerealizzato a partire dacarburo di titanioincrespato. Il materiale in questione è unMXene, una classe di nuovinanomaterialisottilissimi, unospessore di pochi atomi, e dalle caratteristiche particolari che aprono la porta verso nuove rivoluzioni tecnologiche.
Gli MXeni sono materiali bidimensionali descritti per la prima volta nel 2011
I supercondensatori i cui elettrodi sono realizzati a partire da questi nuovi materiali presentano le ottime qualità elettriche desiderabili per i dispositivi indossabili, qualigrande rapidità nella carica e scarica dell’energia. Però finora era necessario incorporare altri nanomateriali e polimeri affinché venisse garantita la flessibilità meccanica richiesta.
Il prezzo da pagare èuna riduzione nella capacità di accumulo del dispositivo. Così il team del professor Desheng Kong ha provato a far assumereuna forma a fisarmonicaa un film di carburo di titanio puro per verificare se in questo modo fosse possibile aggiungere la flessibilità ricercata senza perdere la qualità di stoccaggio dell’energia.
I ricercatori hanno disgregato il materiale in una soluzione acida e formato dei sottilissimi strati facendo depositare gli elementi su un filtro, in modo da ottenereuna trama grossolanamente ruvida. Il film è stato poi adagiato su unelastomeroacrilico in tensione all’800% delle proprie dimensioniin stato di riposo.
L’MXene si sta rivelando promettente anche in altre applicazioni come più efficienti celle fotovoltaiche
Rilasciando l’elastomero, esso torna alla sua condizione normale facendo in modo che il nanomateriale aggiunto vada ad assumere una forma a fisarmonica. Ponendo unelettrolita polivinilicofra due strati di carburo di titanio spessi3 micrometrisi è ottenuto un supercondensatore con la capacità di stoccaggio paragonabile a quella di dispositivi analoghi ma in grado di estendersi fino all’800% senza che la nanostruttura venga danneggiata.
Nei test, il dispositivo ha mantenutoil 90% della capacità di caricadopo essere stato stirato, piegato e sottoposto a torsione per1000 volte. Gli sviluppatori di questa tecnologia ritengono eccellenti la capacità di accumulo di energia e la stabilità dei nuovi supercondensatori e perfettamente adatti allo scopo prefissato, ovvero la creazione di accumulatori flessibili ed elettronica indossabile.
