Υπερπυκνωτές γραφενίου, η "μπαταρία" των gadgets του μέλλοντος (;) [Video]

Έχουμε αναφερθεί αρκετές φορές στο "μαγικό" υλικό που ονομάζεται γραφένιο και στο πόσο σημαντικό μπορεί να αποδειχτεί για την εξέλιξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, αλλά οι έρευνες που διεξάγονται σε όλο τον κόσμο συνεχίζουν να φέρνουν στο προσκήνιο νέα εντυπωσιακά ευρήματα.

Μία σημαντική πρόταση έρχεται από ερευνητές του UCLA, οι οποίοι ισχυρίζονται ότι ανέπτυξαν μια φθηνή και γρήγορη διαδικασία παραγωγής υπερ-πυκνωτών από γραφένιο σε επίπεδο μικροκλίμακας, με αποτέλεσμα να ανοίγει ο δρόμος για να χρησιμοποιηθούν στην τροφοδοσία φορητών συσκευών αντί μπαταριών.

(Έν συντομία: Ένας υπερπυκνωτής μπορεί να φέρει το συνολικό φορτίο μιας μπαταρίας, αλλά επαναφορτίζεται εκατοντάδες φορές πιο γρήγορα).

Οι ερευνητές του UCLA κατάφεραν να παράγουν περισσότερους από 100 τέτοιους micro-υπερπυκνωτές επάνω σε ένα απλό δισκάκι μέσα σε λιγότερο από 30 λεπτά, χρησιμοποιώντας φθηνά υλικά.

Για την ακρίβεια, κόλλησαν ένα πλαστικό στρώμα επάνω στην επιφάνεια ενός DVD, το οποίο στη συνέχεια επικάλυψαν με ένα στρώμα οξειδίου του γραφίτη. Έπειτα, τοποθέτησαν το δισκάκι σε ένα οπτικό drive LightScribe (χρησιμοποιούνται ευρέως για την εγχάραξη των DVDs) και χρησιμοποίησαν το laser του drive για να δημιουργήσουν το μοτίβο κοπής, με τέτοια ακρίβεια ώστε να μην αγγίζει η μία ακίδα την άλλη (σκεφτείτε μια χτένα) και υπάρξει κίνδυνος βραχυκύκλωσης τους. Τέλος, "γέμισαν" τα κενά του μοτίβου με τα ηλεκτρόδια (σκεφτείτε πλεγμένα δάκτυλα).

Με αυτόν τον τρόπο, κάθε ηλεκτρόδιο έχει τη μέγιστη δυνατή επαφή με την επιφάνεια και ταυτόχρονα μειώνεται η απόσταση που πρέπει να διανύσουν τα ιόντα, άρα έχουμε ένα υπερπυκνωτή μεγαλύτερης χωρητικότητας με δυνατότητα ταχύτερης φόρτισης.

Επόμενος στόχος των ερευνητών είναι να βρουν συνεργάτες στη βιομηχανία ώστε να ξεκινήσουν μαζική παραγωγή αυτών των υπερπυκνωτών γραφενίου και τονίζουν ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία συσκευών που δεν μπορούν να υποστούν συντήρηση ή να αντικατασταθούν εύκολα (όπως σε βιοιατρικά εμφυτεύματα, ενσωματωμένους μικροαισθητήρες κλπ.) αφού σε σύγκριση με τις κανονικές μπαταρίες παρουσιάζουν εξαιρετική σταθερότητα και θεωρητικά άπειρο χρόνο ζωής (θυμηθείτε ότι το γραφένιο αυτοεπισκευάζεται). Σε πιο "ποταπές" εφαρμογές, σκεφτείτε να είχατε στην κατοχή σας ένα smartphone που φορτίζει πλήρως μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα...

Δείτε και το παρακάτω video για να πάρετε μια γεύση από το μέλλον:

[Nature via Gizmodo]