Papírba ágyazott szén nanocsövekből készült energiaforrást mutattak be amerikai kutatók. A feltalálók szerint a különleges papír hajtogathatóságának köszönhetően kiválóan alkalmazható lesz a hajlékony elektronikai eszközök működtetéséhez.

A bemutatott prototípus alig nagyobb egy postai bélyegnél, 2,3 voltos feszültséget képes leadni. Ez csak egy kisebb fényforrás ellátására elegendő, de a végcél egy olyan rétegezett papírakku előállítása, ami akár egy elektromos járművet is képes lenne ellátni. A projekten dolgozó Rensselaer Műszaki Intézet és az MIT kutatói szilícium táptalajon szén-nanocsöveket tenyésztettek, a köztük levő réseket pedig cellulózzal töltötték ki, ami a nanocsövek végeit is beborította. Miután az elegy megszáradt a papíranyagot egyszerűen csak le kellett húzni a szilíciumról így a nanocsövek egyik vége fedetlenül, elektródaként állt ki a papírból.


A kutatást vezető Robert Linhardt, a Rensselaer professzora szerint papírakkujuk már a jövő energiatárolási módszereibe nyújt betekintést. A fejlesztő gárda elmondása szerint a flexibilis akku - ami úgy tárolja az energiát, mint a ma alkalmazott hagyományos társai - rétegezve kondenzátorként is alkalmazható a nagy energiaigényű alkalmazások számára. Ehhez nem kell más, mint két, a fentebb leírt eljárással készült papírt a cellulózzal teljesen beborított oldalaival egymásra helyezni, közéjük pedig vezetőként elektrolitoldatot juttatni.

Az így kapott energiaforrás, amellett hogy megtartja flexibilitását, teljesítményben már összevethető lenne a hagyományos kereskedelemben lévő akkukkal. Elvileg egy 100 grammos lap megfelelne egy 1300 mAh-s akkunak. Ezzel azonban még nem érnek véget a lehetőségek. Egy nanocsövekkel ellátott papírlapra elektrolitcseppet helyezve, majd a két oldalát egy lítiumot és alumíniumot tartalmazó fémfóliával beborítva lítium-ion akkut kapunk. A bemutatott prototípus is ezen elv szerint készült, és a kísérletek szerint egészen széles hőmérsékleti skálán, -78 és +150 Celsius-fok között üzemképes.

Míg a hagyományos akku számos különálló alkotóelemből tevődik össze, a papírakku az összes alkatrészt egyetlen szerkezetbe sűríti, növelve az energiahatékonyságot. Az integrált eszköznél ugyanis nem lép fel az az energiaveszteség, ami a hagyományos technikánál az alkotóelemek közötti energiaátvitelkor bekövetkezik. A hajlékony akkumulátor akkor is működőképes marad, ha felgöngyölítik, összehajtják, vagy akár kettévágják.

Bár teljesítményleadása jelenleg még elég szerény, Linhardt professzor szerint könnyedén fokozható. Mivel az akku összetételét tekintve főként papír és szén, elektrolitként pedig a testnedvek, a vér is funkcionálhat, ezért alkalmazható akár szívritmusszabályzók működtetésére is a testen belül, ahol a hagyományos elemekkel fellép a mérgezés kockázata, magyarázta Linhardt, aki azért a negatívumokat sem hagyta említés nélkül.

A papírakku még igen messze van a kereskedelmi alkalmazástól. Az általuk előállított prototípusok csupán néhány centi átmérőjűek. Ahhoz, hogy a kereskedelmileg is életképessé váljon a technika mindenekelőtt fel kell nagyítani legalább A4-es méretre. Ennek leginkább a szénnanocsövek előállítási költsége, azaz a költséghatékonyság szab gátat, tehát amíg itt nem történik valami forradalmi áttörés, addig a papírakkukkal hajtott elektromos autók maradnak az elképzelések mezsgyéjén. Linhardt professzor azonban kitart a technika mellett, mondván a világ az ilyen energiahordozók felé halad. A nanocsöves papírakku ugyanis könnyen előállítható, környezetbarát és széles körben alkalmazható lenne.