Un desafío en la investigación y el desarrollo de tecnología sobre energía renovable es incrementar la capacidad de almacenamiento y entrega eficiente de la energía.
Recientemente, se han reportado las excelentes propiedades mecánicas de los nanohilos de carbono (o nanohilos de diamante), que ofrecen una alternativa a los nanotubos de carbono usados para almacenamiento de energía mecánica de alta densidad.
Mediante la combinación de simulaciones de dinámica molecular de gran escala con la teoría de la elasticidad, investigadores de Australia y Singapur estudiaron la capacidad de almacenamiento de energía de manojos de nanohilos de carbono ultra-delgados bajo diferentes modos de deformación. Descubrieron teóricamente que, aunque los nanotubos de carbono individuales poseen mejores propiedades mecánicas que los nanohilos de diamante individuales, los manojos de nanohilos de diamante son estructuralmente más estables que los manojos de nanotubos de carbono, debido a que se pueden enrollar de manera más efectiva, almacenan más energía mecánica y la liberan con muy bajas pérdidas.
Encontraron que la densidad de energía gravimétrica del manojo de nanohilos puede alcanzar 1.76 MJ/kg bajo tensión pura, de 4 a 5 órdenes mayor que la de un resorte de acero y hasta tres veces más que las baterías de iones de litio. Los nanohilos de carbono, sus derivados, y la gran diversidad de sus configuraciones resultan de interés para establecer, teórica y experimentalmente, sus aplicaciones en el almacenamiento de la energía mecánica.
Los resultados se publicaron en Nature Communications.
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