p 21 de outubro 2015, foi o dia em que Doc Brown e Marty McFly pousaram no futuro em seu DeLorean, com a viagem no tempo possibilitada por um "capacitor de fluxo". p Enquanto o capacitor de fluxo ainda evoca imagens de ficção científica, capacitores são agora componentes-chave de eletrônicos portáteis, sistemas de computação, e veículos elétricos.

p Em contraste com as baterias, que oferecem alta capacidade de armazenamento, mas entrega lenta de energia, capacitores fornecem entrega rápida, mas baixa capacidade de armazenamento.

p Um grande esforço foi dedicado para melhorar este recurso - conhecido como densidade de energia - dos capacitores dielétricos, que compreendem um material isolante ensanduichado entre duas placas de metal condutor.

p Agora, um grupo de pesquisadores da Universidade de Delaware e da Academia Chinesa de Ciências usou com sucesso a nanotecnologia para atingir esse objetivo.

p O trabalho é relatado em um jornal, "Capacitores dielétricos com eletrodos interdigitais em nanoescala tridimensional para armazenamento de energia, " publicado em Avanços da Ciência .

p "Com a nossa abordagem, alcançamos uma densidade de energia de cerca de dois watts por quilograma, que é significativamente maior do que o de outras estruturas de capacitor dielétrico relatado na literatura, "diz Bingqing Wei, professor de engenharia mecânica na UD.

p "Para nosso conhecimento, esta é a primeira vez que eletrodos interdigitais em nanoescala 3D foram realizados na prática, ", acrescenta." Com sua grande área de superfície em relação ao seu tamanho, nanotubos de carbono incorporados em arquiteturas 3D exclusivamente projetadas e estruturadas nos permitiram abordar a baixa capacidade dos capacitores dielétricos de armazenar energia. "

p Uma das chaves para o sucesso do novo capacitor é um design interdigitado - semelhante a dedos entrelaçados entre duas mãos com "luvas" - que diminui drasticamente a distância entre os eletrodos opostos e, portanto, aumenta a capacidade do capacitor de armazenar uma carga elétrica.

p Outra característica significativa dos capacitores é que o novo eletrodo em nanoescala tridimensional exclusivo também oferece quebra de alta tensão, o que significa que o material dielétrico integrado (alumina, Al2O3) não falha facilmente em sua função pretendida como isolante.

p "Em contraste com as versões anteriores, esperamos que nossos capacitores dielétricos recém-estruturados sejam mais adequados para aplicações de campo que requerem armazenamento de alta densidade de energia, como fonte de alimentação acessória e sistemas de energia híbridos, "Wei diz.