Investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping (Suecia) han desarrollado un tipo de papel con capacidad para almacenar energía eléctrica.
El material consiste en nanocelulosa y un polímero conductor. Una hoja de 15 centímetros de diámetro y unas pocas décimas de milímetro de espesor puede almacenar tanto como 1 faradio, que es similar a los supercondensadores actualmente en el mercado. El material se puede recargar cientos de veces y cada carga sólo toma unos segundos.
“Las películas delgadas que funcionan como condensadores han existido durante algún tiempo. Lo que hemos hecho es producir el material en tres dimensiones. Podemos producir láminas gruesas”, dice Xavier Crispin, profesor de electrónica orgánica y co-autor del artículo que acaba de publicarse en Science Advances.
El material, papel energético, se ve y se siente como un papel ligeramente plastificado y los investigadores han utilizado una pieza para hacer un cisne de origami, lo que da una indicación de su fuerza.
La base estructural del material consiste en fibras de celulosa que, utilizando agua a alta presión, se descompone en fibras tan finas como 20 nanómetros de diámetro. Con las fibras de celulosa en una solución de agua, se añade un polímero cargado eléctricamente también en una solución de agua. El polímero forma entonces una capa fina alrededor de las fibras.
“Las fibras cubiertas están entrelazadas, donde el líquido en los espacios entre ellas funciona como un electrolito”, explica Jesper Edberg, estudiante de doctorado, que llevó a cabo los experimentos junto con Abdellah Malti, quien recientemente terminó su doctorado.
El nuevo material de celulosa-polímero ha establecido un nuevo récord mundial en la conductividad simultánea de iones y electrones, lo que explica su excepcional capacidad de almacenamiento de energía. También abre la puerta al desarrollo de mayor capacidad. A diferencia de las baterías y condensadores actualmente en el mercado, el papel energético se produce a partir de materiales simples – celulosa renovable y un polímero fácilmente disponible. Es ligero de peso, no requiere productos químicos peligrosos o metales pesados, y es resistente al agua.