(Phys.org)—Téléphones portables aussi fins et flexibles qu'une feuille de papier. Peinture de maison à accumulation d'énergie. Écrans tactiles enroulables. Ce sont les types d'appareils auxquels l'industrie de l'ingénierie se prépare et s'attend. Mais si l'un d'eux doit fonctionner, a déclaré Yung Joon Jung, professeur de génie mécanique et industriel à la Northeastern University, les experts doivent également créer un système de stockage d'énergie fin et flexible. Son laboratoire a développé un tel système.

Dans un article récemment publié dans la revue Scientific Reports, Jung et ses collègues de Northeastern et Rice University ont présenté leur conception d'un supercondensateur flexible et transparent, un appareil qui stocke l'énergie sous forme de champ électrique au lieu d'une réaction chimique, comme le font les piles. En tant que tel, c'est un candidat de choix pour le stockage d'énergie pour les minces, appareils flexibles du futur.

La technologie est basée sur un nanomatériau développé dans le laboratoire de Jung il y a deux ans, qu'ils appellent une nanocup. L'un des avantages perçus des nanotubes, Jung a expliqué, est le potentiel de les remplir avec d'autres matériaux, comme l'électrolyte dans le cas d'un supercondensateur. La capacité interne des nanotubes s'est avérée trop petite pour atteindre cette capacité, "mais si vous avez une tasse, " Jung a dit, montrant sa propre tasse de café, "vous pouvez y mettre tout ce que vous voulez."

La première étape de la fabrication d'une nanocup consiste à graver des divots nanoscopiques dans un film d'aluminium par oxydation. En ajustant la tension et le temps de ce processus, les chercheurs peuvent adapter la taille des tasses. La deuxième étape consiste à déposer des atomes de carbone sur le moule en aluminium à l'aide de la technologie standard des nanotubes de carbone.

Hyunyoung Jung, le premier auteur de l'article et chercheur postdoctoral dans le laboratoire du professeur Jung, a une formation en chimie des polymères. Il a souligné que la nouveauté du nouveau supercondensateur découle de la grande surface et de la surface texturée ouverte des nanocups. Cette morphologie leur permet d'entrer plus en contact avec l'électrolyte, qui entraîne la formation d'un champ électrique et donc la fonctionnalité de stockage d'énergie.

Le supercondensateur, qui n'a pas encore été optimisé, est capable de stocker de l'énergie et de fournir de l'énergie à des niveaux comparables à d'autres appareils. La différence, cependant, est sa capacité à être incorporé dans des dispositifs à couche mince. « Si nous renonçons à la transparence et à la flexibilité mécanique, " Jung a dit, "nous pouvons facilement atteindre ce niveau d'appareils disponibles dans le commerce. Mais mon objectif n'est pas de perdre ces deux qualités et de développer simultanément des appareils énergétiques performants."

L'équipe de recherche a déjà utilisé un prototype flexible et transparent pour alimenter une lumière. Le groupe prévoit d'apporter des améliorations continues dans la production d'électricité et le stockage d'énergie.