Je leest:

Telefoon ter dikte van een creditcard

Telefoon ter dikte van een creditcard

Auteur: | 10 februari 2010

Een stukje plastic, dunner dan een creditcard, met genoeg energie om een telefoon te laten werken. Zo ver is het nog niet, maar op het Imperial College London hebben onderzoekers een prototype ontworpen dat een LED-lampje twintig minuten lang kan laten branden. Het stukje plastic is een nieuwe supercondensator van koolstofvezel, waarvan de bedenkers vermoeden dat het over tien jaar batterijen kan vervangen.

In het bovenstaande filmpje vertelt onderzoeker Emile Greenhalgh van het Imperial College London over de nieuwe supercondensator die hij en zijn collega’s hebben uitgevonden. Deze condensator bestaat, zoals elke condensator, uit twee elektrisch geladen laagjes met daartussen een laagje slecht geleidend materiaal. Omdat de twee laagjes allebei een even grote maar tegengestelde lading hebben (positief en negatief) slaat de condensator elektrische energie op. Een soort batterij dus.

Een plaatcondensator. Wanneer er spanning over de twee geleidende platen staat, slaan ze tegengestelde ladingen op. Een slecht geleidend diëlektricum tussen de platen versterkt dit effect. Door de platen aan te sluiten op een apparaat gaat er een stroompje lopen. Zo drijft de condensator het apparaat voor korte tijd aan, totdat de lading op de platen weer neutraal is.

Torentjes

Normale condensatoren van dit formaat kunnen maar weinig energie opslaan. Greenhalgh en de zijnen hebben daar wat op gevonden: zij vergrootten het oppervlak van de geleidende plaat (een koolstofvezel) door er gaatjes in te maken ter grootte van een paar nanometer. Een groter oppervlak betekent meer ruimte om lading, en dus energie, op te slaan. Ook gaan ze piepkleine torentjes van koolstof nanobuisjes op de vezel zetten, waardoor het oppervlak nog verder toeneemt.

Greenhalgh ontving begin van het jaar 3,4 miljoen euro van autofabrikant Volvo om dit voor elkaar te krijgen. Hij vertelt dan ook trots over de enorme vooruitgang van het project: “Nu slaat ons systeem een paar duizendsten van de energie van een bestaande batterij op. Maar dat was slechts drie maanden geleden nog eens honderd keer minder. Deze vooruitgang boekten we met een zeer beperkt budget. Nu hebben we veel meer geld om het materiaal te verbeteren.”

Creditcard

Een andere bijzondere eigenschap van de supercondensator is het materiaal waarvan het gemaakt is. Koolstofvezel is steviger dan staal maar zo buigzaam als plastic. Dat maakt het uitermate geschikt om bijvoorbeeld omhulsels van te maken voor telefoons, navigatiesystemen en iPods. Dit zou aparte batterijen overbodig maken: gewoon het plastic van je telefoon opladen, en je kan er weer uren mee bellen (en surfen, gamen en navigeren). Greenhalgh ziet al telefoons voor zich ter dikte van een creditcard.

Nokia denkt al na over opvouwbare telefoons. Daar zou het materiaal van de Britse onderzoekers zich uitermate goed voor lenen.

Hybride

Voorlopig ligt de focus van het onderzoek nog bij auto’s, hybrides om precies te zijn. Hybride auto’s rijden deels op elektrische energie, maar de accu’s zijn nu nog loodzwaar. Als een deel van de accu in het dak of in de deuren zit, bespaart dat een boel gewicht en dus brandstof. Greenhalgh berekende dat hybrides met dit materiaal 15% lichter zijn dan de huidige modellen. Dat is wellicht net het duwtje dat deze auto’s nodig hebben om te kunnen concurreren met benzine- en dieselauto’s.

De komende drie jaar gaat het Britse team hard aan de slag om de opslagcapaciteit van de supercondensator te verbeteren en een beginnetje te maken aan een industrieel productieproces. De vooruitzichten zijn niet mis. Greenhalgh: “Niemand anders heeft nog een vergelijkbaar materiaal gemaakt – binnen tien jaar kan dit de batterij vervangen.”

Zie ook

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 10 februari 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.