Alexander Fleming y la penicilina | Grandes historias de la ciencia | CIEN&CIA 3x01
Un estudio reciente publicado en el sociedad Química Americana tiene la clase de charlas científicas que usan sus vasos para brindar por un grupo de investigadores de la Universidad de California en Irvine, quienes pueden haber construido un sistema de batería capaz de cargar y descargar de manera asombrosa 200,000 veces sin mostrar un drenaje significativo ni corrosión. Es un descubrimiento asombroso hecho de una manera sorprendente: por accidente. La batería se creó cuando Mya Le Thai intentó reemplazar un electrolito líquido que había estado usando con un gel en un condensador de estado sólido y encendió la cosa. Se cargó y se descargó durante más tiempo del que nadie podría haber esperado razonablemente, o incluso sin razón. Usando nanocables de oro recubiertos con óxido de manganeso en lugar del litio tradicional, la batería era mucho más resistente que cualquier otra cosa actualmente en el mercado, perdiendo solo un cinco por ciento de su carga.
La tecnología no está lista para la implementación comercial porque las personas que la crearon todavía no están exactamente seguras de cómo funciona. Entonces, ¿qué sigue para este extraordinario accidente? Inverso habló con uno de los autores del estudio, Reginald Penner, quien es presidente y profesor de química del rector en la Universidad de California, Irvine.
Justo después de que salió el estudio, usted dijo que no estaba seguro de cómo o por qué estaba ocurriendo esta reacción. ¿Ha surgido alguna nueva teoría?
Tenemos una hipótesis, y eso es todo lo que va. Lo que pensamos es que este gel penetra muy lentamente en el óxido de manganeso, un material muy poroso, alrededor del 80 por ciento poroso, por lo que lo que vemos en nuestros datos es que la capacidad de esta cosa sigue subiendo y subiendo, durante semanas. Eso sugiere que tal vez el gel está penetrando muy lentamente en el óxido de manganeso y, a medida que sucede, el gel podría ser plastificante. El óxido de manganeso es muy quebradizo; Normalmente se fractura y se cae del nanocables de oro. Pero eso no sucede con el gel. Así que el gel está haciendo algo más que simplemente mantener esto unido; está cambiando las propiedades físicas del óxido de manganeso de alguna manera, haciéndolo más suave y más resistente a las fracturas.
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- UC Irvine (@UCIrvine) 20 de abril de 2016
Por lo tanto, esta batería tiene una vida potencialmente "infinita", pero no está lista para ser implementada en una escala práctica y comercial. ¿Cuál es la desconexión allí, y cuál es el siguiente paso para esto?
No vamos a diseñar esto en una batería, porque somos científicos. Vamos a estudiar más este proceso. Estamos interesados en comprender qué sucede con las propiedades mecánicas de la capa de óxido de manganeso, con y sin el electrolito de gel. Vamos a tomar un instrumento llamado nano-centro y empujar la cáscara para probar su dureza; esperamos que la capa de óxido de manganeso se ablande en presencia del gel y que sea mucho más duro en un electrolito líquido después de que haya estado ciclando por un tiempo. Eso nos ayudaría a confirmar que las propiedades mecánicas están cambiando. También queremos estudiar diferentes geles y diferentes óxidos metálicos para ver si hay uno que haga el trabajo mejor que el que estamos usando hasta ahora, y si se aplica a otros materiales además del óxido de manganeso.
¿Es el costo del material - todo el oro - un obstáculo?
El níquel sería fácil de sustituir por el oro y, por supuesto, mucho más barato. Debería producir el mismo efecto.
¿Alguna duda sobre cuánto tiempo antes de que veamos esto implementado en el mundo real?
Este es solo el primer artículo. Necesitamos otros 20 documentos, otros 100 documentos, sobre este proceso antes de que realmente lo entendamos y las empresas estén dispuestas a arriesgarse.
Esperamos que la gente lea nuestro documento y comience a trabajar en esto.
Esta entrevista ha sido editada por brevedad y claridad.
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