Se encuentra que el papel de grafeno doblado se puede utilizar para preparar supercondensadores flexibles.

Cuando arrugamos un trozo de papel, generalmente significa que lo tiramos. Pero los investigadores han descubierto que arrugar una hoja de papel de grafeno, un material en capas hecho de carbono bidimensional unido entre sí, podría conducir a nuevas propiedades para fabricar supercondensadores flexibles que almacenan energía en dispositivos electrónicos flexibles.

El descubrimiento fue informado en ScientificReports por xue anhezhao del instituto de tecnología de ingeniería mecánica y civil de Massachusetts. El equipo de Zhao dice que los nuevos supercondensadores flexibles son fáciles de fabricar y cuestan menos.

"Muchos investigadores están explorando el papel de grafeno, que es una buena opción para fabricar ultracondensadores debido a su gran área de superficie específica", dijo zhao. Dijo que el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles, como sensores biomédicos o dispositivos de detección implantables o portátiles, requiere sistemas de almacenamiento de energía flexibles.

Al igual que las baterías, los supercondensadores pueden almacenar electricidad, pero en su mayoría almacenan electricidad estática en lugar de química, lo que significa que pueden transferir energía más rápido que las baterías. Ahora, el profesor Zhao y su equipo han descubierto que arrugar una hoja de papel de grafeno en un estado muy desordenado puede usarse para hacer supercondensadores flexibles y plegables que se estiran hasta un 800% de su tamaño original. Para demostrar esto, el equipo ha utilizado el método para producir un supercondensador simple.

El equipo de Zhao demostró que el material se podía arrugar y aplanar 1.000 veces sin una pérdida significativa de rendimiento. "El material es muy fuerte", dice zhao. “El grafeno, un anillo de seis miembros compuesto por un solo átomo de carbono, es el material más fuerte conocido.

Para obtener un papel de grafeno plisado, se coloca una pieza de material en un dispositivo mecánico, se comprime en una dirección para hacer una serie de pliegues planos o vivos, y luego se convierte en una superficie de pliegues desordenados en la otra dirección. Cuando se estira, el material se puede restaurar fácilmente a su forma plana original.

Los condensadores requieren dos capas conductoras, en este caso, una capa aislante entre dos capas de papel de grafeno doblado, el material de hidrogel utilizado en este experimento. Los hidrogeles también pueden deformarse y estirarse mucho, por lo que las tres capas permanecen juntas mientras se doblan y se estiran.

Aunque la demostración inicial fue hacer un supercondensador, la misma técnica de plegado podría aplicarse a otras aplicaciones, dijo zhao. Por ejemplo, el grafeno plisado podría usarse para fabricar electrodos para baterías flexibles o para fabricar sensores extensibles para moléculas químicas o biológicas específicas.

"Este trabajo es muy emocionante para mí", dijo DanLi, ingeniero de materiales de la universidad monash en Australia, que no participó en la investigación. Dijo que el equipo de zhao ha proporcionado un método muy simple pero efectivo para fabricar electrodos estirables para supercondensadores controlando el plisado de películas de grafeno multicapa. Mientras que otros equipos están construyendo supercondensadores flexibles, dijo, "hacerlos escalables es un gran desafío, y este documento de grafeno proporciona una forma muy inteligente de abordar este desafío, que creo que conducirá al desarrollo de dispositivos portátiles de almacenamiento de energía". "

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