Investigadores del Departamento de Instrumentación y Física Aplicada (IAP), Instituto Indio de Ciencias (IISc) y colaboradores han desarrolló un nuevo supercondensador que se puede cargar con luz.
Esta innovación podría utilizarse en farolas y dispositivos electrónicos autónomos, incluidos sensores, ya que a diferencia de los condensadores estándar, que almacenan energía electrostáticamente, los supercondensadores utilizan métodos electroquímicos para retener significativamente más energía, lo que les permite “liberar carga más rápidamente que las baterías”, explicó Abha Misra, profesora del Departamento de Instrumentación y Física Aplicada del IISc y autora del estudio.
Los electrodos del supercondensador están hechos de nanobarras de óxido de zinc sobre un sustrato transparente de óxido de estaño dopado con flúor, lo que permite que la luz pase a través de ellos y cargue el dispositivo. Cuando se expuso a la luz ultravioleta (UV), el supercondensador demostró un gran aumento de la capacitancia, es decir, su capacidad para almacenar energía eléctrica. “Las ideas eran simples… pero cuando se combinaron, funcionaron muy bien”, añade Misra.
Comportamiento de estrechamiento
Además del impresionante aumento de la capacidad, los investigadores descubrieron dos comportamientos inusuales. En primer lugar, la capacidad del dispositivo aumentó con el voltaje bajo exposición a la luz, un fenómeno al que el coautor AM Rao de la Universidad de Clemson se refiere como “comportamiento de estrechamiento”. En segundo lugar, si bien el almacenamiento de energía generalmente disminuye cuando la carga es más rápida, el equipo descubrió que su supercondensador almacenaba más energía durante la carga rápida cuando se exponía a la luz ultravioleta.
El equipo de investigación utilizó un electrolito líquido para mejorar el rendimiento potenciando el efecto de doble capa eléctrica, que desempeña un papel clave en la alta capacidad de almacenamiento de energía de los supercondensadores. “Hemos miniaturizado los supercondensadores a escala micrométrica para que puedan integrarse junto con chips microelectrónicos”, señala Misra, señalando las posibles aplicaciones en teléfonos móviles y otros dispositivos pequeños.
Misra cree que esta nueva tecnología podría eventualmente reemplazar las células solares en las farolas debido a su tiempo de carga más rápido y su alta densidad de potencia.
La investigación fue publicada en Revista de química de materiales Ay el equipo espera seguir desarrollando el supercondensador para cargarlo utilizando luz visible e infrarroja.
