Vista de perto da madeira e do composto MXene, com 40 por cento de nanofibrilas de celulose de madeira (CNF). Crédito:KTH The Royal Institute of Technology
Fibras de madeira têm sido usadas por pesquisadores na Suécia para criar uma nova classe de eletrodos mais fortes e de baixo custo para componentes eletrônicos flexíveis e vestíveis ainda mais leves e duradouros.
Uma equipe do KTH Royal Institute of Technology relata que criou o novo material composto combinando nanofibrilas de celulose de madeira (CNF) - ou filamentos extremamente pequenos conhecidos como nanobastões - com MXene, um material condutor em nanoescala bidimensional. As fibrilas de madeira fornecem resistência mecânica de outra forma ausente em MXenes, e permitem que os eletrodos se tornem flexíveis.
"Nossos resultados irão eventualmente ajudar a realizar o desenvolvimento de dispositivos multifuncionais flexíveis de armazenamento de energia, isso é, supercapacitores e baterias, a um custo menor e com maior desempenho com base no dispositivo, "diz Max Hamedi, pesquisador em celulose da madeira da KTH que nos últimos anos também desenvolveu uma bateria macia feita de espuma de aerogel de polpa de madeira.
Hamedi diz que os eletrodos podem ser usados em qualquer dispositivo de armazenamento de energia, mas a aplicação mais valiosa seria em baterias flexíveis e supercapacitores para dispositivos sensores vestíveis. A pesquisa foi relatada recentemente no jornal, Materiais avançados .
"O eletrodo fornecerá as propriedades de armazenamento de carga capacitiva e de força, o que lhes permitirá durar muito mais em dispositivos eletroquímicos, "Hamedi diz." Esperamos que essas propriedades ajudem a fazer baterias multifuncionais e supercapacitores sustentáveis. "
Hamedi diz que a resistência do material composto é resultado de uma combinação vantajosa de geometria e química. As nanofibrilas de celulose se ligam aos flocos de MXene, mas eles também se interligam nos MXenes em suas próprias redes aleatórias. "Se, por exemplo, tivermos a correspondência geométrica errada entre o tamanho dos flocos e o comprimento das hastes CNF, então os flocos não ficariam presos na rede aleatória e teríamos um composto muito mais fraco. "