Nanomateriali
28/02/2018

Presentata al MWC 18 la prima tecnologia flessibile a base di grafene

By: Redazione IIT

Primo prototipo flessibile di una nuova generazione di tecnologie a base di grafene che permette di immagazzinare energia rinnovabile

Presentato al Mobile World Congress (MWC) 2018 di Barcellona il primo prototipo flessibile di una nuova generazione di tecnologie a base di grafene che permette di immagazzinare energia rinnovabile e usarla per caricare velocemente i dispositivi portatili. Si tratta di un prototipo di “supercondensatore”, ovvero un cugino delle normali batterie, che oltre ad accumulare energia elettrica è in grado di caricarsi e scaricarsi con tempi molto rapidi. Il grafene è utilizzato per eliminare l’uso di metalli, migliorare le prestazioni di carica e scarica, ridurre il peso e dare alla struttura una consistenza flessibile e allo stesso tempo resistente, in modo da avere in futuro una tecnologia completamente vestibile e integrabile nei tessuti.

Il prototipo del “supercondensatore” è una delle tecnologie a base di grafene che l’IIT ha portato quest’anno all’evento mondiale dedicato al mondo del “mobile”, il Mobile World Congress (MWC) 2018, dal 26 febbraio al 1 marzo a Barcellona, all’interno dello spazio espositivo Graphene Pavilion, realizzato dal progetto europeo bandiera Fet-Flagship Graphene.

Il “supercondensatore” è nato dalle ricerche dei Graphene Labs di IIT per coniugare capacità di accumulo di carica elevate, paragonabili con quelle delle batterie agli ioni di litio, con rapidità di carica e scarica, in modo da collegarlo a sistemi di energia rinnovabile. Per esempio, il supercondensatore potrebbe essere collegato a pannelli fotovoltaici integrati nei vestiti, permettendo di allungare la disponibilità dell’energia elettrica e, nello stesso tempo, di usufruirne velocemente quando è necessario alimentare dispositivi portatili, come gli smartphone. Il supercondensatore fornisce una tensione di 2.7 V e densità di corrente di centinaia di mA, ha una vita utile di oltre 10 mila cicli, resiste a temperature da -25 a 70 gradi e ha un peso inferiore a 50 mg per cm quadrato (escludendo il rivestimento estetico esterno).

Il prototipo è stato realizzato grazie alla sovrapposizione di strati flessibili successivi: due fogli di carta di grafite, due membrane porose a base di grafene e una membrana polimerica bagnata da un elettrolita. Tutto può essere avvolto da un rivestimento esterno realizzato con materiali resistenti all’acqua e lavabili, rendendo il dispositivo integrabile negli indumenti. Il grafene è stato prodotto in forma di inchiostri tramite un processo di esfoliazione della grafite brevettato dall’IIT. Questo ha permesso di realizzare il super condensatore con processi a basso costo e altamente scalabili (tecniche di filtrazione e stampa), compatibili con diversi materiali, dalle plastiche ai materiali tessili.