Láminas nanométricas para ampliar la capacidad de las baterías
Científicos dotados de financiación comunitaria han inventado una técnica nueva para crear láminas nanométricas de un grosor de un átomo que pueden allanar el camino hacia la próxima generación de tecnologías electrónicas y de almacenamiento de energía necesarias para alimentar, por ejemplo, los coches eléctricos. Esta investigación fue financiada en parte por el proyecto PEPINEN («Procesamiento y sondeo de electrones en nanoestructuras inorgánicas aplicados a tecnologías emergentes»), al que se concedió una beca Marie Curie por valor de 168.256 euros a través del Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE. En la revista Science se publicó recientemente un artículo sobre este trabajo. Los investigadores, que pertenecen al CRANN («Centro de Investigación sobre Nanoestructuras y Nanodispositivos Adaptativos») del Trinity College de Dublín (Irlanda) y a la Universidad de Oxford (Reino Unido), han descubierto la forma de separar materiales laminados para obtener láminas nanométricas de un átomo de grosor. Con estas láminas han creado una serie de nanomateriales bidimensionales novedosos que poseen propiedades químicas y electrónicas que podrían dar lugar a nuevas tecnologías electrónicas y de almacenamiento de energía. Hace décadas que se intenta crear láminas nanométricas a partir de materiales formados por capas con el fin de sacar partido a sus singulares propiedades electrónicas y termoelectrónicas. Lamentablemente, los métodos empleados con anterioridad resultaban lentos, laboriosos y poco productivos, por lo que eran inadecuados para la mayoría de aplicaciones. En el estudio referido, los autores explican que han desarrollado láminas de tamaño nanométrico a partir de diversos materiales empleando disolventes comunes y ultrasonidos y también dispositivos similares a los que se usan para limpiar joyas. Según indican, el nuevo método es «simple, rápido y barato, pudiendo ampliarse su escala para aplicarlo en entornos industriales». «Este nuevo método ofrece costes bajos, una productividad muy elevada y un rendimiento muy alto. En cuestión de un par de horas, y con tan sólo un miligramo de material, se puede obtener de una vez muchos billones de láminas de un átomo de grosor a partir de una amplia variedad de materiales exóticos laminados», aseguró la Dra. Valeria Nicolosi, investigadora asociada de la Real Academia de Ingeniería y empleada en el Departamento de Materiales de la Universidad de Oxford. Según dijo, estos nuevos materiales son aptos para su uso en baterías de nueva generación denominados «supercondensadores» capaces de proporcionar energía miles de veces más rápido que las baterías comunes, permitiendo así aplicaciones nuevas como los coches eléctricos. Muchos de estos materiales laminados de grosor atómico poseen gran resistencia y pueden añadirse a plásticos para obtener compuestos superresistentes, indicó la Dra. Nicolosi. Dichos compuestos resultarían útiles en diversos sectores, desde los plásticos de estructura simple hasta la aeronáutica. Su colaborador el profesor Jonathan Coleman, investigador principal del CRANN y de la Facultad de Física del Trinity College de Dublín, explicó: «Una de las múltiples aplicaciones posibles de estas nuevas láminas nanométricas, quizá la más importante, es su uso como materiales termoeléctricos», y añadió que «estos materiales, si se incorporan en la fabricación de dispositivos, son capaces de generar electricidad a partir de calor residual». Como ejemplo, el profesor Coleman aludió a las centrales térmicas de gas, donde cerca del 50% de la energía producida se perdería en forma de calor residual, alcanzando esta cifra hasta el 70% en las centrales de carbón y petróleo. «El desarrollo de dispositivos termoeléctricos eficientes permitiría que parte de este calor residual se reciclase de forma fácil y económica, algo que no se ha conseguido hasta ahora», explicó. Según los autores, su investigación se asemeja al trabajo relacionado con el material bidimensional grafeno, por el que se concedió un Premio Nobel en 2010. Según indican, el grafeno ha suscitado un interés considerable porque, cuando se separa en laminillas individuales, posee propiedades electrónicas y mecánicas excepcionales muy distintas de las del grafito, el cristal del que se origina. Sin embargo, el grafito no es más que uno de varios cientos de materiales laminados, algunos de los cuales podrían dar lugar a tecnologías novedosas y potentes.Para más información, consulte: Las acciones Marie Curie del 7PM: http://cordis.europa.eu/fp7/mariecurieactions/home_en.html Science: http://www.sciencemag.org/ Trinity College de Dublín: http://www.tcd.ie/
Países
Irlanda, Reino Unido