Gli scienziati dell’Università della Florida centrale stanno caricando una batteria sperimentale in grado di reinventare il modo in cui sono fatte le automobili e i veicoli spaziali.

Rielaborando l’idea delle fonti di energia, un gruppo di ricerca dell’UCF sta creando una batteria leggera che raddoppierebbe come il guscio esterno di un veicolo in quello che il gruppo chiama il suo progetto “tuta di alimentazione”.

Guidato dal professor Jayan Thomas dell’UCF College of Engineering, il gruppo prevede di raggiungere questo obiettivo con la nanotecnologia: materiale composito supercondensatore che coinvolge il grafene disposto su fibra di carbonio in una struttura a ventaglio, ha affermato Thomas.

“Il vantaggio è che è leggero e può aumentare il chilometraggio perché stai riducendo il peso dell’auto e, in aggiunta, puoi immagazzinare energia come la tua batteria negli stessi compositi”, ha affermato Thomas, che conduce la sua ricerca presso Centro tecnologico di nanoscienza dell’UCF.

Pur riducendo il peso, si pensa che la tuta aumenti l’autonomia di un’auto elettrica dal 25% al ​​30%; pari a circa 200 miglia per carica, ha detto Thomas. La tuta otterrebbe la sua potenza attraverso la carica, come una batteria, così come quando l’auto frena.

“La sua durata del ciclo di carica-scarica è 10 volte più lunga di una batteria per auto elettrica”, ha affermato Thomas.

La capacità della tuta di riutilizzare l’energia catturata durante la frenata è il motivo per cui un membro del gruppo di ricerca, Deepak Pandey, collega la loro tuta di potenza alla fantascienza di Black Panther della Marvel.

“Black Panther, sai qualunque cosa gli spari, la sua tuta assorbe l’energia e la riutilizza. Questa è esattamente la cosa che stiamo facendo”, ha detto Pandey, uno studente di dottorato che ha lavorato al progetto da quando è iniziato quattro anni fa. “Quando stai frenando, [the suit] assorbe l’energia e quindi quando vedi una luce verde e premi il gas, si scarica immediatamente e fornisce un’elevata esplosione di corrente per darti quell’accelerazione di spinta iniziale.”

Il re Wakanda, T’Challa, ha usato la sua tuta potenziata, in grado di immagazzinare energia dai colpi concussivi, per inseguire una Lexus per le strade al neon di Busan, in Corea del Sud. L’UCF non sta cercando di fare nulla di così esplosivo. In realtà, tutto il contrario. La tuta di alimentazione del veicolo UCF non sarebbe affatto esplosiva, almeno questo è l’obiettivo.

Dopotutto, avere la batteria all’esterno di un’auto è potenzialmente problematico in caso di collisione, ma le esplosioni non sarebbero una minaccia nel caso della tuta dell’UCF.

“In questo caso, utilizziamo un elettrolita a base d’acqua. Quindi, non devi preoccuparti della benzina o di qualsiasi tipo di materiale che potrebbe prendere fuoco”, ha detto Thomas.

Ma con l’acqua c’è un problema a sé stante, poiché le batterie non possono contenere la stessa carica per cella. Tuttavia, utilizzando una tecnica chiamata “supercondensatori asimmetrici”, la batteria può avvicinarsi a una carica standard per cella. Una tipica batteria agli ioni di litio può contenere 3,4 volt per cella. I supercondensatori asimmetrici di UCF possono contenere 2,2, ha detto Pandey.

“E crediamo di poterlo migliorare ulteriormente”, ha detto.

Per il momento, il gruppo di ricerca ha sviluppato solo un piccolo prototipo per un’auto telecomandata: la tuta stessa ricorda quasi quella di Black Panther, il modo in cui la superficie a scaglie nere brilla alla luce, e sebbene il materiale in fibra di carbonio non sia così costoso come il “vibranio” metallico immaginario della Marvel, è ancora piuttosto costoso.

Le aziende aerospaziali si stanno orientando verso l’utilizzo della fibra di carbonio come materiale da costruzione poiché è sia leggera che resistente. Per gli scopi di UCF, la fibra di carbonio è ottima per condurre l’elettricità. Tuttavia, la tuta di alimentazione sta guardando verso il basso verso altri materiali meno costosi del guscio.

“Fondamentalmente stiamo ancora lavorando con alcuni di questi materiali che sarebbero 10 volte più economici della fibra di carbonio e sarebbero utili per questo tipo di ricerca”, ha detto Thomas. Thomas non ha rivelato quali potrebbero essere quei materiali in quanto sono un po’ un segreto commerciale per ora, ha detto.

Il gruppo di Thomas ha riscontrato il successo nel suo materiale composito che alimenta le ruote di un’auto giocattolo dopo averla caricata per circa un minuto. Quando il materiale composito si agganciava a un’auto giocattolo con le batterie, le sue ruote ronzavano a squarciagola mentre ruotavano rapidamente, per la gioia di Thomas e Pandey.

Il gruppo sta lavorando in tandem con gli scienziati della NASA nello sviluppo della tecnica per i futuri viaggi nello spazio e lo sviluppo di satelliti. Tuttavia, la NASA ha rifiutato di commentare la storia, spiegando che aveva preoccupazioni legali sulla divulgazione. Tuttavia, in una storia pubblicata da UCF, il coautore dello studio del progetto Luke Robinson ha affermato: “Ci sono molti potenziali punti di infusione all’interno dell’economia così come per l’esplorazione spaziale futura… Questo è, nella mia mente, un enorme progresso del livello di prontezza della tecnologia per portarci dove dobbiamo essere per l’infusione della missione della NASA”.

Per quanto riguarda la prontezza, il progetto è vicino al livello desiderato per l’uso della NASA; lo sviluppo di un uso commerciale mirato potrebbe richiedere circa cinque anni in più, ha affermato Thomas. Ma una casa automobilistica senza nome ha già espresso interesse per la tuta e sta discutendo con Thomas e il suo gruppo sulle sue applicazioni.

“Per questo prodotto essere su un veicolo elettrico o un’astronave, questo è il sogno, giusto?” disse Tommaso.

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