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(noticias nanowerk) Los últimos dispositivos portátiles como el Galaxy Ring de Samsung y el Vision Pro de Apple llevan la atención médica un paso más allá e incluso permiten que las personas trabajen virtualmente. Dadas las características de los dispositivos portátiles que requieren un tamaño pequeño y un peso ligero, la capacidad de la batería es inevitablemente limitada y aún representa un obstáculo técnico para la integración de diversas funciones. Para que los dispositivos portátiles realicen plenamente la vida imaginada, es necesario tener. a desarrollar una forma más ligera y flexible de método de almacenamiento de energía.
El Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) anunció que un equipo de investigación conjunto dirigido por el Dr. Hyeonsu Jeong y Namdong Kim del Centro de Materiales Compuestos Funcionales, sucursal de Jeonbuk, y el Dr. Seungmin Kim, del Centro de Materiales de Fusión de Carbono, ha desarrollado un material de electrodo similar a una fibra que puede almacenar energía. Las fibras son fuertes, livianas y altamente flexibles, lo que permite una mayor libertad en los factores de forma de los dispositivos portátiles y la capacidad de moldearlos en diferentes formas y aplicaciones.
El equipo informa sus resultados en Materiales energéticos avanzados (“Fibras de nanotubos de carbono continuos sin material activo con una mejora sin precedentes en las propiedades fisicoquímicas para supercondensadores de estado sólido de tipo fibra”).
![Caracterización de CNT y F-CNT.](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id65055_1.jpg)
Las fibras de nanotubos de carbono son flexibles, livianas y tienen excelentes propiedades mecánicas y eléctricas, lo que las convierte en un material prometedor para dispositivos portátiles. Sin embargo, debido a su baja superficie específica y falta de actividad electroquímica, estudios anteriores los han utilizado principalmente como colectores de corriente y han recubierto su superficie con materiales activos.
Sin embargo, este enfoque no sólo es antieconómico debido al alto costo de materiales y procesos adicionales, sino que también conlleva una alta probabilidad de desprendimiento del material activo de la fibra durante el uso a largo plazo o deformación física.
Para solucionar este problema, el equipo de investigación de KIST desarrolló un material de electrodo fibroso con alta capacidad de almacenamiento de energía sin necesidad de materiales activos. El equipo desarrolló fibras de nanotubos de carbono con actividad electroquímica y excelentes propiedades físicas tratando y modificando nanotubos de carbono en polvo con ácido y luego hilandolos para formar fibras.
La fibra de nanotubos de carbono modificado tiene una capacidad de almacenamiento de energía 33 veces mayor, una resistencia mecánica 3,3 veces mayor y una conductividad eléctrica más de 1,3 veces mayor que las fibras de nanotubos de carbono ordinarias. Además, dado que el material del electrodo de almacenamiento de energía se desarrolló utilizando únicamente fibras de nanotubos de carbono puro, se puede producir en masa utilizando tecnología de hilado húmedo.
Cuando se probaron con supercondensadores fibrosos, conservaron casi el 100 por ciento de su rendimiento cuando estaban anudados y el 95 por ciento de su rendimiento después de 5.000 pruebas de flexión. También funcionaron bien cuando se tejieron en las correas de los relojes digitales utilizando una combinación de fibras regulares y fibras de nanotubos de carbono después de doblarlos, doblarlos y lavarlos.
Dr. Kim Seung-min de KIST explicó la importancia del estudio y dijo: «Confirmamos que los nanotubos de carbono, que recientemente han estado atrayendo una atención renovada como material conductor para baterías secundarias, se pueden utilizar en una gama mucho más amplia de aplicaciones».
«La fibra de nanotubos de carbono es un campo competitivo porque tenemos la tecnología original y no hay mucha diferencia tecnológica con los países desarrollados», dijo el Dr. Hyeon Su Jeong, coinvestigador, añadió: «Continuaremos nuestra investigación para aplicarlo como material central para el almacenamiento de energía atípico».
Otro coinvestigador, el Dr. Nam-dong Kim, dijo: «Actualmente estamos realizando investigaciones para aplicar esta tecnología a baterías de fibra de mayor densidad de energía más allá de los supercondensadores».
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