Caixas nanomoleculares de origami são uma grande promessa para armazenamento de energia
p O hidrogênio (branco) é embalado em uma pequena caixa feita de grafeno, que os pesquisadores da Universidade de Maryland em College Park podem abrir e fechar usando eletricidade. Crédito:Maryland NanoCenter
p (Phys.org) —Se você acha que suas habilidades de origami não podem ser superadas - tente isto:(1) use o material mais fino do mundo, (2) fazer o origami se dobrar e se desdobrar, e (3) embalar em sua caixa minúscula de origami átomos de hidrogênio suficientes para exceder as metas futuras dos EUA para dispositivos de armazenamento de energia de hidrogênio. Pesquisadores da Universidade de Maryland fizeram todos os três. p O grafeno é o material mais fino do mundo, apenas um átomo de espessura. Os engenheiros mecânicos Shuze Zhu e Teng Li descobriram que podem fazer pequenos quadrados de grafeno se dobrarem em uma caixa, que se abre e fecha em resposta a uma carga elétrica.
p Assista a um vídeo da Nanobox aberta e fechada:
p Dentro da caixa, eles colocaram átomos de hidrogênio, e tem feito isso de forma mais eficiente do que se pensava ser possível. De acordo com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), o armazenamento de hidrogênio é uma tecnologia capacitante chave para o avanço das tecnologias de hidrogênio e energia de célula de combustível no transporte, estacionário, e aplicativos portáteis. O DOE está procurando maneiras de tornar o armazenamento de energia com hidrogênio uma possibilidade prática. As metas do departamento incluem:até 2017, desenvolvimento de técnicas que possibilitem o acondicionamento em 5,5 por cento de hidrogênio por peso, e em 2020, estendendo essa conquista para 7,5 por cento.
p A equipe de Li já cruzou esses limites, com uma densidade de armazenamento de hidrogênio de 9,5 por cento de hidrogênio em peso. A equipe também demonstrou o potencial de atingir uma densidade ainda maior e isso é uma meta de pesquisa futura.
p "Assim como o origami de papel que pode fazer estruturas 3-D complicadas a partir de papel 2-D, o origami de grafeno nos permite projetar e fabricar nanoestruturas de carbono que não existem naturalmente, mas têm propriedades desejáveis, "disse Li." Fizemos nano-cestos, bem como essas novas nano-gaiolas para armazenar hidrogênio e outras cargas moleculares. "