Secondo uno studio condotto dall’Università del Colorado Boulder e pubblicato su PNAS, una tecnica innovativa potrebbe consentire di ricaricare completamente uno smartphone in soli 60 secondi. Questa svolta si basa sull’ottimizzazione del movimento degli ioni nei supercondensatori, componenti chiave per l’immagazzinamento di energia durante cicli di carica e scarica rapidi e ad alta corrente.
Il segreto risiede nel comportamento degli ioni
La chiave di questa scoperta sta nella comprensione del comportamento degli ioni, atomi con carica netta positiva, quando si muovono attraverso la complessa rete di pori microscopici dei supercondensatori. Il ricercatore Ankur Gupta ha individuato che migliorando l’efficienza del movimento di questi ioni, è possibile accelerare significativamente la carica e il rilascio di energia. “La principale attrattiva dei supercondensatori è la loro velocità“, spiega Gupta. “Come possiamo accelerare la carica e il rilascio di energia? Migliorando l’efficienza del movimento degli ioni“.
Uno dei risultati più importanti dello studio è stato scoprire che gli ioni si muovono in modo diverso dagli elettroni quando passano attraverso i pori nanometrici che connettono le particelle nei supercondensatori. In particolare, il movimento degli ioni in questi punti non segue la legge di Kirchhoff, che descrive il flusso di corrente nei circuiti elettrici.
Questa scoperta ha permesso al team di Gupta di sviluppare un nuovo metodo per simulare e prevedere il movimento degli ioni all’interno della complessa rete di migliaia di pori interconnessi, in pochi minuti. Come ha sottolineato Gupta, capire questo comportamento inatteso degli ioni è stata la chiave che ha permesso di colmare una lacuna fondamentale nella comprensione scientifica e aprire la strada allo sviluppo di supercondensatori con capacità di carica ultrarapida.
La ricarica istantanea potrebbe cambiare tutto
Le potenziali applicazioni di questa scoperta vanno ben oltre la ricarica rapida degli smartphone. Veicoli elettrici, computer portatili e persino reti elettriche potrebbero beneficiare delle capacità di carica e scarica veloce offerte da questa tecnologia. Gupta prevede un futuro in cui questi supercondensatori diventeranno parte integrante dei dispositivi elettronici e dei sistemi di stoccaggio dell’energia, rivoluzionando il modo in cui consumiamo e gestiamo l’energia.
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3 giu 2024