Pesquisadores da Kansas State University mostram um caminho promissor para fabricar nano-tintas à base de grafeno que possam ser usadas na fabricação de supercapacitores na forma de eletrônicos flexíveis e imprimíveis. O grupo liderado pelos professores Suprem Das e Christopher Sorensen busca uma alternativa que permita integrar dispositivo de recarga rápida às baterias lentas que usamos atualmente.
O time desenvolveu supercapacitores que foram testados para 10.000 ciclos de ciclos de carga e descarga, um número que é promissor para avaliar a confiabilidade desses dispositivos. A equipe também está estudando a versatilidade desses micro-supercapacitores, imprimindo em superfícies mecanicamente flexíveis. Para isso, eles usaram substratos de poliimida – plástico – de 20 micrômetros-hin com alta confiabilidade.
Outra vantagem da invenção de Das são os aspectos verdes da pesquisa que ele visualizou em conversas com Sorensen. Quando Das conheceu Sorensen, ele percebeu que poderia usar sua experiência em manufatura aditiva para transformar esses materiais em coisas úteis; neste caso, fazer pequenos dispositivos de armazenamento de energia.
Poucos meses depois, Das entrou com um pedido de patente nos Estados Unidos após desenvolver uma tecnologia de nano-tinta e a usou para demonstrar microssupercapacitores impressos.
Das está particularmente interessado em formar esta colaboração sinérgica com Sorensen por causa da eficiência energética, da natureza altamente escalonável e livre de produtos químicos do processo de produção de grafeno e do processo de fabricação de tinta de grafeno de seu próprio grupo.
O grafeno foi reconhecido como um material com muito potencial por causa de suas muitas propriedades físicas. Muitos métodos de fabricação de grafeno foram desenvolvidos em todo o mundo e o grafeno foi produzido em grandes quantidades. O gargalo está no fato de nenhum desses métodos ter alcançado a combinação certa de economia, ecologia e qualidade do produto para permitir que o grafeno cumprisse seu potencial. Mas ambos os métodos de produção de grafeno e nano-tintas buscados na Kansas State University estão direcionados para atender a todos esses requisitos, de acordo com Sorensen e Das.
O artigo completo Graphene Aerosol Gel Ink for Printing Micro-Supercapacitors está na revista da American Chemical Society