Tego typu narzędzia są na wagę złota i nic nie wskazuje na to, by sytuacja miała się zmienić. Wręcz przeciwnie: przy wzroście popularności elektrycznych samochodów oraz udziału odnawialnych źródeł na rynku energetycznym możemy spodziewać się dalszego wzrostu zapotrzebowania na urządzenia gromadzące energię.
Czytaj też: Ujemne ceny energii. Zaskakujący problem z zyskującą popularność technologią
O ile w zestawieniu z akumulatorami na bazie litu te skręcone nanorurki węglowe oferują około trzykrotnie lepsze rezultaty, tak prawdziwa deklasacja ma miejsce w przypadku sprężyn stalowych. Tutaj mowa o wynikach… 15 tysięcy razy lepszych. Chodzi o współczynnik odnoszący się do przechowywania energii w przeliczeniu na jednostkę masy.
Tak imponujące osiągnięcia stanowią owoc współpracy inżynierów ze Stanów Zjednoczonych i Japonii. I choć w obecnej formie trudno wyobrazić sobie stosowanie nanorurek węglowych do zasilania dużych urządzeń, nie wspominając o elektrycznych samochodach, to i tak mogłyby one znaleźć szereg zastosowań. Wśród nich wymienia się chociażby dostarczanie energii implantom i zaawansowanym czujnikom.
Struktury w postaci skręconych nanorurek węglowych mogą służyć do wydajnego magazynowania energii
O kulisach przeprowadzonych działań ich autorzy piszą na łamach Nature Nanotechnology. Ci, jak wyjaśniają, wykorzystali nanorurki węglowe cechujące się lekkością, ale i ogromną wytrzymałością. Pod tym względem wygrywają nawet ze stalą, a do tego wykazują szereg innych właściwości o sporej przydatności. Z tego względu członkowie zespołu badawczego postanowili sprawdzić je w kontekście magazynowania energii.
W toku analiz okazało się, że skręcanie nanorurek węglowych zwiększa ich wydajność w zakresie magazynowania energii. Mając tego świadomość, badacze z Azji i Ameryki Północnej postanowili kontynuować zgłębianie tej koncepcji. Zapewne kojarzycie nakręcane zabawki, które mogą poruszać się dzięki energii zmagazynowanej poprzez nakręcanie sprężyny. W tym przypadku sytuacja jest podobna, ale występuje na znacznie mniejszą skalę i ze zdecydowanie wyższą wydajnością.
Czytaj też: Nowa generacja akumulatorów wywołuje opad szczęki. Przetrwa ogromne temperatury, a to tylko część rewelacji
Skręcane nanorurki węglowe zostały wykorzystane w taki sposób, aby gromadziły energię. Okazało się, że proponowane podejście zapewnia ogromną wydajność, która mogłaby zostać spożytkowana do zasilania niewielkich urządzeń, takich jak implanty i czujniki. W przeliczeniu na jednostkę masy opisywane nanorurki mogą zmagazynować aż 15 000 razy więcej energii niż stalowe sprężyny. Wygrywają nawet z akumulatorami na bazie litu, co jest jeszcze bardziej imponujące.
O ile klasyczne baterie wykazują wysoką zmienność w zależności od temperatury, w której mają działać, tak skręcone nanorurki węglowe zachowują zdecydowanie większą stabilność. Taką właściwość potwierdzono w zakresie temperatury od -60 do +100 stopni Celsjusza. Ze względu na mechaniczne zamiast elektrochemicznego podejście taka technologia może zapewniać zdecydowanie większe bezpieczeństwo, co byłoby bardzo istotne na przykład w implantach.