Paperi varastoi sähköä

Linköpingin yliopiston orgaanisen elektroniikan tutkijat ovat kehittäneet ”power paper” -energiapaperin, jonka samanaikainen ionien ja elektronien johtamiskyky on rikkonut maailmanennätyksen. Paperi siis varastoi energiaa.

”Energiapaperi” tuntuu ja näyttää muoviselta paperilta. Yksi liuska, joka on halkaisijaltaan 15 cm ja paksuudeltaan millimetrin kymmenesosia, voi parissa sekunnissa varastoida yhden faradin verran sähköä. Se voidaan ladata satoja kertoja.

Materiaali perustuu selluloosakuituihin, jotka pirstotaan korkeapaineisella vedellä halkaisijaltaan enintään 20 nanometrin kuiduiksi. Sitten selluloosakuituja pidetään vesiliuoksessa, ja kun siihen lisätään sähköä johtavaa polymeeriä, polymeeri asettuu ohueksi kalvoksi kuitujen ympärille.

”Kuidut ovat ikään kuin kerällä, ja kuitujen välissä oleva neste toimii elektrolyyttinä”, selittää tutkijaryhmän jäsen ja tohtoriopiskelija Jesper Edberg, joka on yksi Advanced Science -lehdessä julkaistun artikkelin kirjoittajista.

Kondensaattoreina toimivia ohuita kalvoja on ollut ennenkin, mutta vasta nyt materiaali on onnistuttu valmistamaan kolmiulotteisena.

Energiapaperi on nykyisistä paristoista ja kondensaattoreista poiketen valmistettu yksinkertaisista raaka-aineista, selluloosasta ja helposti saatavilla olevasta polymeeristä. Se on erittäin kevyt ja vesitiivis eikä sen valmistuksessa tarvita raskasmetalleja. Haasteena on sopivien menetelmien kehittäminen teollisen mittakaavan valmistukselle.

TEKSTI: Thor Balkhed