Nanobatterie grandi quanto un capello

Batterie quasi invisibili agli ioni di litio impacchettate in singoli nanofili, è quanto sono riusciti a realizzare il Prof Pulickel M. Ajayan e colleghi in due prototipi per nanobatterie presso la Rice University. Con la riduzione delle dimensioni dei dispositivi elettronici, accade spesso che l’alimentazione sia più grande del dispositivo stesso.

Schema di una Nanobatteria realizzata impiegando Nickel/Stagno

Batterie delle dimensioni di un capello umano potrebbe risolvere questo problema, potendo alimentare dispositivi elettronici, telefonini, smartphone, ma anche microdispositivi medicali diagnostici.

Il primo prototipo realizzato consiste in un sandwich con strati di nickel/stagno come anodo (ossia l'elettrodo negativo), ossido di polietilene, sorta di gel che fa da elettrolita e isolante tra i nanofili, e polianilina per catodo (l'elettrodo positivo), un polimero di facile sintesi. Il nanodispositivo consente un passaggio agile degli ioni di litio dall’anodo al catodo, che si comporta come un supercondensatore accumulando ioni in larga quantità. In tal modo, la nanobatteria potrebbe reggere tempi incredibilmente ridotti di carica e ricarica. Il secondo prototipo, racchiude gli stessi elementi in singoli nanofilamenti, ognuno dell’ampiezza di 150 nanometri, che i ricercatori hanno assiepato a migliaia in dispositivi della grandezza di un cm.
Il team di ricerca di Ajayan lo scorso dicembre era già riuscito a ottenere una nanobatteria tridimensionale, facendo crescere i nanofili usando uno stampo di allumina e impiegando materiali differenti e con l’aggiunta del catodo all’esterno del nanofilamento, mentre il nuovo procedimento racchiude invece catodo e anodo all’interno del nanofilo. L’idea è di creare dispositivi di storage energetico formati da nanofili con spazi ultrasottili fra gli elettrodi, fattore che incide ampiamente sul comportamento elettrico dei nanodispositivi. Le nanobatterie ottenute dal team di ricerca sono alte circa 50 micron, circa lo spessore di un capello, appena visibili all'occhio umano, e potrebbero essere realizzate in qualsiasi lunghezza e larghezza, semplicemente variando le dimensioni dello stampo, per adattarsi ai dispositivi più disparati. Il gruppo di ricerca è ora al lavoro per ottimizzare le performance delle nanobatterie, aumentandone il ciclo di vita e il numero di ricariche.

Fonte: Nanotecnologia Italia da
http://www.tomshw.it/cont/news/basta-un-[...]oni-di-litio/32879/1.html
http://www.balpreetkaur.com/scientist-de[...]tteries-to-power-mobiles/
http://www.tgdaily.com/trendwatch-featur[...]ild-battery-in-a-nanowire
http://articles.timesofindia.indiatimes.[...]-origin-scientist-devices
http://technews.it/LfYWS