Так называемая «энергобумага» была сделана из целлюлозных волокон, которые подвергались воздействию воды под высоким давлением, пока они не превратились в волокна толщиной в 20 нанометров в диаметре. Затем эти волокна были покрыты электрически заряженным полимером, после им придали форму листа.
Это новый необходимый продукт в мире, где более широкое использование возобновляемых источников энергии требует новых методов хранения энергии, независимо от времени года и насколько сегодня ветреный, солнечный или пасмурный день.
Каждый лист, размеры которого 15 сантиметров в диаметре и несколько десятых миллиметра в толщину, может хранить столько энергии, сколько текущие суперконденсаторы, представленные на рынке. Материал может быть заряжен сотни раз, и каждая зарядка занимает всего несколько секунд.
Когда целлюлозные волокна находятся в растворе воды, к ним добавляют электрически заряженный полимер (PEDOT: PSS), так же в виде водного раствора. Затем полимер образует тонкую пленку вокруг волокон.
«Покрытые волокна переплетены между собой, при этом жидкость, которая находится в промежутках между ними, функционирует в качестве электролита», объясняет Йеспер Эдберг (Jesper Edberg), докторант, который проводил эксперименты вместе с остальными исследователями.
«Тонкие пленки, которые функционируют как конденсаторы, существовали в течение некоторого времени. То, что мы сделали, это произвели материал в трех измерениях», объясняет Ксавьер Криспин (Xavier Crispin), профессор органической электроники и соавтор исследовательской статьи.
Бумага водонепроницаема и была создана без использования каких-либо опасных химических веществ или материалов.
Материал энерго-бумаги, выглядит и на ощупь похож немного на пластиковую бумагу. Исследователи решили позабавиться и сделали из одного листа оригами лебедя, который, кстати, дал представление о прочности материала.
Для дальнейшего развития своей энерго-бумаги, исследователи также объединились с Королевским технологическим институтом KTH, со шведским исследовательским институтом Innventia, Датским техническим университетом и Кентуккийским университетом.
Энерго-бумага в настоящее время побила четыре мировых рекорда: самый высокий заряд и емкость в органической электронике, самый высокий измеренный ток в органическом проводнике, самая высокая мощность, одновременно проводящая ионы и электроны и самая высокая активная межэлектродная проводимость в транзисторе.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Science.
Что же дальше? Создание метода для массового производства энерго-бумаги. Исследователи только что получили финансирование на разработку производственного аппарата, который будет производить материал.
По материалам: news.discovery