(PhysOrg.com) -- Tous ces transistors en papier et écrans en papier que les scientifiques ont conçus peuvent désormais être alimentés par une source d'alimentation embarquée, grâce au développement d'un nouveau supercondensateur en papier. Conçu par des chercheurs de l'Université de Stanford, le supercondensateur en papier est réalisé par simple impression de nanotubes de carbone sur un morceau de papier traité. Les chercheurs espèrent que la conception intégrée pourrait conduire au développement de produits à faible coût, électronique papier jetable.

Dans le supercondensateur en papier, tous les composants nécessaires sont intégrés sur une seule feuille de papier sous forme de nanotubes de carbone à paroi simple (SWNT). L'impression à grande vitesse pourrait être utilisée pour imprimer les SWNT directement sur un morceau de papier - tout, du papier Xerox au journal et même aux annonces d'épicerie, fonctionnera. En premier, les chercheurs ont découvert que les SWNT étaient si petits qu'ils pénétraient le papier à travers des pores de la taille d'un micron, ce qui provoquerait un court-circuit de l'appareil. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont d'abord enduit les deux faces du papier de polyfluorure de vinylidène (PVDF), qui bloquait les pores mais permettait toujours aux électrolytes d'être transportés à travers le papier. En tant que tel, le papier traité pourrait fonctionner comme une membrane électrolytique et un séparateur sans court-circuit.

« La conception clé est que les SWNT collent bien sur le papier et ne pénètrent pas complètement à travers le papier pour éviter les courts-circuits, " Yi Cui de l'Université de Stanford a déclaré PhysOrg.com .

Une fois les SWNT imprimés sur le papier traité, ils ont connu de fortes forces de liaison similaires à celles rencontrées lors de l'écriture avec un stylo ou un crayon sur du papier. Même frotté ou soumis à du ruban adhésif, les SWNT sont restés attachés au document. Après avoir imprimé les SWNT des deux côtés de feuilles de papier simples, électrolyte a été chargé pour former un supercondensateur. Les SWNT ont servi à la fois d'électrodes et de collecteurs de courant dans le supercondensateur, qui avait une capacité d'environ 3 F/g. L'appareil a également montré une excellente stabilité en cyclisme, avec très peu de perte de capacité après 2500 cycles. Les chercheurs disent que le même concept pourrait être étendu pour fabriquer des batteries, également.

Le supercondensateur entièrement intégré est basé sur une version antérieure créée par les chercheurs, dans lequel les nanomatériaux ont été enduits séparément sur différents substrats d'anode et de cathode, puis assemblés avec un séparateur. L'avantage de la nouvelle structure intégrée est qu'elle permet une impression à grande vitesse, ce qui réduit considérablement les coûts de fabrication et apporte du jetable, souple, et l'électronique en papier léger plus proche de la réalité. Cui a dit que, à l'avenir, les chercheurs prévoient "d'utiliser ce nouveau design pour des applications réelles".

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Tous les droits sont réservés. Ce matériel ne peut pas être publié, diffuser, réécrit ou redistribué en tout ou en partie sans l'autorisation écrite expresse de PhysOrg.com.