Materiali con strati di acqua conservano più efficientemente energia

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Stato della Carolina del Nord ha scoperto che un particolare materiale, il quale incorpora strati atomici sottili di acqua, è in grado di memorizzare e fornire energia molto più rapidamente rispetto allo stesso materiale che non include gli strati di acqua.
La professoressa di scienze e ingegneria dei materiali presso la NC State Veronica Augustyn si rivela abbastanza emozionata riguardo alla scoperta: “l’idea di utilizzare acqua o altri solventi per sintonizzare il trasporto di ioni in un materiale stratificato è molto emozionante”.

La stessa ricercatrice ha lasciato intendere che un eventuale materiale del genere potrebbe immagazzinare molta più energia, per unità di volume, rispetto ai materiali utilizzati oggi per lo stoccaggio dell’energia.
Per questo lavoro i ricercatori hanno confrontato due materiali: un ossido di tungsteno cristallino e lo stesso materiale con l’aggiunta di strati atomici sottili di acqua. Dopo aver caricato i due materiali per 10 minuti, i ricercatori hanno scoperto che l’ossido di tungsteno regolare conservava più energia di quello con strati di acqua, e ciò non ha ovviamente sorpreso nessuno. Ma quando il periodo di ricarica era di soli 12 secondi, quello con strati d’acqua conservava più energia del materiale normale.

Naturalmente si tratta di primi passi in un campo abbastanza inesplorato ma indagini del genere, molto spesso, portano a scoperte in ingegneria applicata molto utili ed interessanti e, per quanto riguarda il campo delle batterie più sottili ed efficienti, c’è in effetti bisogno di un passo avanti deciso al fine di poter prendere seriamente in considerazione, ad esempio, anche l’elettronica flessibile.
Tra l’altro la stessa Augustyn rivela che “l’incorporazione di questi strati di solvente potrebbe essere una nuova strategia per i dispositivi di storage ad alta potenza che utilizzano materiali a strati”.

Fonti e approfondimenti

• Thin Layers of Water Hold Promise for the Energy Storage of the Future | NC State News | NC State University    (IA)
• Transition from Battery to Pseudocapacitor Behavior via Structural Water in Tungsten Oxide – Chemistry of Materials (ACS Publications)    (IA)