A papírakku a jövő energiatárolója
Szuperkönnyû energiatároló telepet mutattak be az amerikai Rensselaer Mûszaki Intézet kutatói. A papírba ágyazott szén nanocsöveket sikerült úgy kialakítani, hogy hajlékony akkumulátorként mûködjenek.
| A bemutatott áramtelep alig nagyobb, mint egy felnőtt körme, hajlékony, pillekönnyű, vagyis minden olyan tulajdonsággal rendelkezik, amit elvárnak a jövő sikeres technológiai találmányaitól. Jelenleg az akku 2,3 voltos feszültséget képes leadni, ami még egy igen kis teljesítményű fényforrás szükségleteinek kielégítésére sem elég. A távlati cél az, hogy a papírvékony áramforrás nagy teljesítményű gépezeteket is képes legyen kiszolgálni. A miniakkumulátor megépítése korántsem annyira egyszerű, mint hangzik: a kutatók mikroszkopikus méretű széncsöveket építettek – növesztettek – szilíciumból álló ágyazaton. A csövecskék közötti réseket cellulózzal pótolták és a tetejüket is befedték. Az elkészült szén-cellulóz "sütemény" megszilárdulása után eltávolították a szilícium talapzatot, így a nanocsövecskék egyik vége elektródaként áll ki a papírból. Az anyag remekül viselkedik szélsőséges hőmérsékletek között, beépíthető más anyagokba, sőt nyomtatni is lehet rá csakúgy, mint a hagyományos papírra. Az eszközt az teszi különlegessé, hogy nemcsak nagy energiájú elemként, de erős kondenzátorként is képes funkcionálni, pedig ezek a hagyományos elektronikai eszközökben teljesen különálló egységek. A kutatást vezető Robert Linhardt, a Rensselaer Egyetem professzora állítja, hogy papírból készült akkujuk igazi 21. századi megoldás. A fejlesztőcsapat szerint kísérleti eszközük, amely úgy tárolja az energiát, mint a ma alkalmazott hagyományos társai, rétegezve kondenzátorként is használható nagy energiaigényű alkalmazások számára. Ehhez nem kell mást tenni, mint két papírakkumulátort cellulózzal teljesen beborított oldalaikkal egymásra helyezni, és vezetőként elektrolitoldatot juttatni közéjük. A papírlapocska fekete színű, de ettől függetlenül kilencven százaléka cellulóz, vagyis annak a hagyományos papírnak az alapanyaga, amiből a füzetek, könyvek, papírszatyrok készülnek. A maradék tíz százalék szén adja az akkumulátor sötét színét. Tulajdonságai is megegyeznek a hagyományos papíréival, tekerhető, csavarható, összehajtható, és természetesen szétvágható, anélkül hogy felmondaná a szolgálatot, hiszen energiatárolói sokkal kisebbek annál, semhogy ilyen behatások jelentősen megrongálnák őket. Sőt, a lapokat egymásra lehet pakolni, így még nagyobb energiát képesek leadni. Az integrált eszköznél ugyanis nem lép fel olyan energiaveszteség, amilyen a hagyományos technikával az alkotóelemek közötti energiaátvitelkor bekövetkezik. A papíraksi teljesítménye jelenleg szerény, de Linhardt szerint könnyedén fokozható. Mivel az akku összetételét tekintve főként papír és szén, elektrolitként pedig a testnedvek is funkcionálhatnak, ezért akár szívritmus-szabályzók működtetésére is felhasználható anélkül, hogy – szemben a hagyományos elemekkel – a mérgezés kockázata lépne fel. Elvileg egy százgrammos lap megfelelne egy 1300 mAh-s akkunak, de ekkora darab még nem létezik. Csupán néhány centiméteres darabkákat sikerül eddig előállítani, az igazi cél az A4-es méret gyártása. Ekkora mérettel válik ugyanis a technológia igazán életképessé. Sajnos jelenleg a szén nanocsövek előállítása igencsak drága mulatság, így amíg ezen a területen nem lesz gyártástechnológiai előrelépés, Linhardt és csapata sem tud sokkal nagyobb méretekkel dolgozni a mostaniaknál. Linhardt professzor azonban kitart a technika mellett, mondván, a világ az ilyen energiahordozók felé halad. A nanocsöves papírakku ugyanis könnyen előállítható, környezetbarát, és széles körben alkalmazható lenne. |
 |
Fábián Balázs |
Forrás: Magyar Hírlap