Un grupo de investigadores de la American Chemical Society (ACS) ha fabricado unos microsupercondensadores en la superficie de las baldosas de piedra para permitir la alimentación de termostatos inteligentes, asistentes virtuales e incluso la iluminación de la vivienda.
Los dispositivos desarrollados son duraderos y fáciles de ampliar para fuentes de alimentación 3D personalizables, que se implementan en las piedras, como el mármol o granito, para cargar los dispositivos domésticos inteligentes u otros sistemas electrónicos pequeños sin necesidad de estar conectados a la red eléctrica.
Aunque las piedras, incluso aquellas que están pulidas y parecen lisas, tienen protuberancias y hendiduras microscópicas que dificultan la adhesión de componentes eléctricos, los investigadores han descubierto cómo colocar microsupercondensadores en estas superficies.
Aplicación del láser de infrarrojo
Los investigadores modelaron una solución de nanopartículas de óxido de cobre en una baldosa de mármol en dos lados en forma de peine cuyas puntas estaban intercaladas. Apuntaron un láser de infrarrojo cercano a las nanopartículas, produciendo electrodos de cobre puro que eran porosos, altamente conductores y fuertemente adheridos a la superficie de la piedra.
Para formar el microsupercondensador, los investigadores depositaron óxido de hierro en uno de los electrodos para formar un cátodo y óxido de manganeso en el otro para formar un ánodo. La capa de electrolito que conecta los electrodos se hizo a partir de una solución de perclorato de litio y polímero.
En las pruebas, el dispositivo mantuvo una alta capacidad de almacenamiento de energía incluso después de 4.000 ciclos de carga y descarga. Cuando se unieron varios dispositivos de microenergía en una matriz de tres por tres, se almacenó suficiente energía para encender un LED. Además, los dispositivos de almacenamiento de energía de piedra eran excepcionalmente duraderos contra impactos severos y podían reciclarse rápidamente.
Los investigadores consideran que los dispositivos de microenergía de piedra podrían proporcionar energía de alto rendimiento, personalizable y convenientemente accesible a partir de materiales de construcción naturales.