Smart home alimentate dalle pareti di marmo, ecco i microcondensatori del futuro

Un team di ricerca dell’American Chemical Society (ACS) ha sviluppato dei microcondensatori per l’accumulo di energia inseriti nelle piastrelle di marmo o nelle pareti in pietra, trasformando una comune casa in una vera smart home

microcondensatori
credits: ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c01753

Grazie a questi microcondensatori si ottengono sistemi di accumulo a basso costo e ultra resistenti

(Rinnovabili.it) – Pareti in pietra che ricaricano i cellulari, piani di lavoro della cucina dotati di microcondensatori che alimentano il termostato, piastrelle di marmo che forniscono elettricità per le luci: trasformare una casa in una smart home non è più un miraggio.

Un recente studio condotto da un team di ricercatori della American Chemical Society (ACS) e pubblicato su ACS Nano, ha dimostrato la possibilità di trasformare le superfici in marmo o pietra naturale, in microsupercondensatori integrati ultra resistenti. Si tratta di fatto di un’innovazione nel campo dell’integrazione tra energia e componenti edilizie. Nonostante l’ampio utilizzo all’interno delle nostre case, e superfici in marmo o pietra non si prestano benissimo all’inserimento di componenti elettrici. Questo proprio a causa della loro superficie porosa, che poco si presta a far aderire tecnologie elettriche.

Guidati da Bongchul Kang, il team di ricerca ha completamente rivoluzionato questo modo di pensare.

Come funzionano i microcondensatori

Il modello sfrutta una soluzione di nanoparticelle di ossido di rame inserite nelle piastrelle di marmo sui due lati a forma di pettine e i cui rebbi sono intervallati. Puntando un laser nel vicino infrarosso sulle nanoparticelle, queste si trasformano in elettrodi di rame puro porosi, altamente conduttivi e fortemente adesi alla pietra che fa da supporto. Per dar vita al microsupercondensatore, i ricercatori hanno depositato su uno degli elettrodi dell’ossido di ferro per formare un catodo. Mentre sull’altro, ossido di manganese per formare l’anodo. Gli elettrodi sono poi collegati grazie ad uno strato elettrolitico costituito da una soluzione di perclorato di litio e polimero. I risultati sono stati sorprendenti.

Il dispositivo ha mantenuto le sue elevate capacità di accumulo di energia anche dopo 4.000 cicli di carica e scarica. E non solo. Inserendo una matrice di microgeneratori da tre per tre connessi in parallelo, è stata possibile immagazzinare energia sufficiente per accendere un LED.

microcondensatori
credits: ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c01753

Le superfici in pietra naturale e marmo potrebbero trasformarsi in un’interfaccia di accumulo di energia omnipresente, a basso costo, ecologica e anche riciclabile all’infinito. In questo modo i sistemi di accumulo di energia diventano parte integrante della smart home.

Altro dettaglio non irrilevante è l’incredibile durevolezza dei microcondensatori. Le superfici studiate dai ricercatori hanno resistito a impatti anche molto violenti, mantenendo inalterate le proprie caratteristiche.

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