Un equipo internacional de científicos, entre los que se incluyen investigadores que trabajan actualmente en el Centro de Tecnología de Sensores Avanzados (CAST) de la Universidad de Maryland, condado de Baltimore (UMBC), ha demostrado que los nanotubos de carbono retorcidos pueden almacenar tres veces más energía por unidad de masa que las baterías de iones de litio avanzadas. El hallazgo puede convertir a los nanotubos de carbono en una solución prometedora para almacenar energía en dispositivos que deben ser ligeros, compactos y seguros, como los sensores.
Los investigadores estudiaron nanotubos de carbono de pared simple, que son como pajitas hechas de láminas de carbono puro de solo un átomo de espesor. Los nanotubos de carbono son livianos, relativamente fáciles de fabricar y aproximadamente 100 veces más resistentes que el acero. Sus propiedades han llevado a los científicos a explorar su posible uso en una amplia gama de tecnologías.
Para investigar el potencial de los nanotubos de carbono para almacenar energía, los investigadores de la UMBC fabricaron cuerdas de nanotubos de carbono a partir de haces de nanotubos disponibles comercialmente. Después de estirar y torcer los tubos hasta formar un solo hilo, los investigadores los recubrieron con diferentes sustancias destinadas a aumentar la resistencia y la flexibilidad de las cuerdas.
Tres veces más de energía almacenada
El equipo probó cuánta energía podían almacenar las cuerdas retorciéndolas y midiendo la energía que se liberaba cuando se desenrollaban. Descubrieron que las cuerdas con mejor rendimiento podían almacenar 15.000 veces más energía por unidad de masa que los resortes de acero, y aproximadamente tres veces más energía que las baterías de iones de litio.
La energía almacenada se mantiene constante y accesible a temperaturas que oscilan entre -60ºC y +100°C. Los materiales de las cuerdas de nanotubos de carbono también son más seguros para el cuerpo humano que los utilizados en las baterías.