Les nanoencres à base de graphène peuvent être utilisées pour imprimer des microsupercondensateurs

Les nanoencres à base de graphène peuvent être utilisées pour imprimer des microsupercondensateurs

Des chercheurs de la Kansas State University aux États-Unis fabriquent des nanoencres à base de graphène afin qu’elles puissent être utilisées dans la fabrication de microsupercondensateurs sous forme d’électronique flexible et imprimable.

L’étude attire notamment l’attention, car en plus de présenter la caractéristique de malléabilité même du graphène, les microsupercondensateurs créés par les scientifiques seraient également écologiquement durables, selon les experts à l’origine de l’expérience.

« Notre méthode brevetée est simple et nécessite [o uso de] très peu d’énergie, par conséquent, il est écologiquement durable, ne nécessite pas de produits chimiques toxiques et a été étendu pour produire du graphène bon marché et de haute qualité », explique Suprem Das, professeur adjoint d’ingénierie des systèmes industriels et de fabrication à l’institution et l’un des dirigeants, aux côtés d’un autre chercheur, l’éminent professeur de physique Christopher Sorensen.

Ainsi, selon Das, il serait possible de fabriquer les composants de manière hautement évolutive et sans produits chimiques à la fois dans le processus de production de graphène et dans le processus de fabrication de nanoencre de graphène.

L'image montre plusieurs butins pour illustrer la puissance des supercondensateurs à base de graphène
Les supercondensateurs sont largement étudiés car ils sont considérés comme une alternative possible aux batteries. Crédit :

Super piles

Les supercondensateurs sont étudiés depuis un certain temps comme une possibilité de remplacer les batteries, car ils peuvent être chargés rapidement – ​​littéralement en quelques secondes.

La proposition de Das et Sorensen est de renforcer encore cette fonctionnalité en fabriquant des microsupercapacités pouvant être utilisées dans l’intégration de circuits électroniques à l’échelle microscopique.

La méthode utilisée par Das pour réaliser les circuits avec des nanopeintures est connue sous le nom de « fabrication additive », ou « fabrication additive », c’est-à-dire lorsqu’il y a création d’objets solides tridimensionnels à partir de modèles numériques.

En bref, c’est le processus de superposition de matériaux, une couche sur une autre, afin de former un certain objet – comme cela se produit dans les impressions 3D réalisées.

« La fabrication additive est fascinante, rentable et comporte des considérations de conception polyvalentes », a déclaré Das.

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L’équipe n’a développé que des microsupercondensateurs qui ont été testés pour 10 000 cycles de charge et de décharge, un nombre qu’ils considèrent comme très efficace pour évaluer la fiabilité des appareils.

L’équipe étudie également la polyvalence des microsupercondensateurs, en imprimant le matériau sur des surfaces flexibles. Pour cela, ils ont utilisé des substrats en plastique polyimide de 20 micromètres.

Ce matériau présente une grande fiabilité notamment du fait de sa caractéristique de résistance aux hautes températures, de sa haute résistance mécanique et de sa très haute résistance à l’usure en utilisation continue.

« Quand vous pensez aux meilleurs matériaux et que vous voulez fabriquer les meilleurs appareils, ce n’est pas simple et direct », explique Das. « Vous devez donc comprendre la physique et la chimie sous-jacentes impliquées dans ces appareils. »

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