Il materiale, opportunamente manipolato, può funzionare come degli elettrodi di batteria e mantenere nel contempo le qualità meccaniche
La ricerca svedese mette alla prova la multifunzionalità delle fibre di carbonio
(Rinnovabili.it) – Le fibre di carbonio rappresentano uno dei materiali più impressionanti creati dall’uomo. Grazie alla loro incredibile leggerezza, resistenza e robustezza, in poco tempo si sono fatte strada nei settori più disparati, dal ciclismo sportivo alle turbine eoliche per finire nell’industria aerospaziale. Alla Chalmers University of Technology, in Svezia, stanno tentando di ampliare ulteriormente i settori di destinazione. Come? Con una ricerca focalizzata sull’impiego delle fibre di carbonio nei sistemi di accumulo elettrochimico.
Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Leif Asp e colleghi, ha dimostrato che questi “filamenti”, opportunamente manipolati, possono funzionare come degli elettrodi, immagazzinando direttamente energia, e mantenere nel contempo le loro qualità meccaniche.
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Questo risultato porta con sè alcune implicazioni per la mobilità elettrica: riuscire a combinare proprietà elettrochimiche e meccaniche in un unico materiale, potrebbe ad esempio permettere di creare sistemi di accumulo integrati nella struttura stessa dei veicoli. “Il corpo della vettura non sarebbe quindi semplicemente un elemento portante, ma funzionerebbe anche da batteria”, afferma Asp. “Sarebbe anche possibile utilizzare la fibra di carbonio per altri scopi come la raccolta dell’energia cinetica, la realizzazione di sensori o per conduttori di energia e dati. Se tutte queste funzioni facessero parte di un’auto o del corpo di un aereo, ciò potrebbe ridurre il peso fino al 50 per cento”.
Attualmente le fibre di carbonio fabbricate per scopi strutturali, lasciano molto a desiderare in termini di capacità elettrochimica. Al contrario, quelle con buone capacità elettrochimiche tende ad offrire una rigidità molto inferiore. Gli scienziati del team svedese hanno cercato di trovare un compromesso. Ciò significava studiare le microstrutture dei diversi tipi di fibre disponibili in commercio. Hanno scoperto così che le proprietà finali del materiale dipendono essenzialmente da come i cristalli di carbonio sono dimensionati e disposti all’interno, riuscendo a trovare il punto d’incontro tra le due qualità: fibre con buone proprietà elettrochimiche e una robustezza leggermente superiore all’acciaio. “Ora – spiega Asp – sappiamo come le fibre di carbonio multifunzionali dovrebbero essere fabbricate per raggiungere una capacità di stoccaggio ad alta energia, garantendo al tempo stesso sufficiente rigidità”.
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