Нанотехнологии в строительстве дают возможность использовать новый материал, который любой корпус либо даже стены превращает в своеобразные аккумуляторы. Благодаря такому решению стало возможным оптимизировать хранение энергии, снизить неиспользуемые объемы и массу различных объектов. Действительно, сегодня какой-либо каркас обладает только защитной и опорной функциями. Пластик используется тоннами лишь для придания очередному устройству требуемой формы и закрепления деталей на нужных местах. Однако, исследователи из штата Теннесси (частный Университет Вандербильта) отыскали оригинальное решение подобной, давней проблемы.
Группа, руководителем которой стал доцент машиностроительной кафедры Кэри Пинт, создала специальный материал, который способен работать по типу твердотельного ионистора. На поверхности нанопор, внутри себя он удерживает ионы, при этом сохраняется запасенная энергия даже при существенных механических нагрузках. Сегодня в роли перезаряжаемых питательных элементов применяют ионно-литийные, никель-металлгидридные либо свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Многие их них нужно заряжать часами, а выдерживают они всего до 1000 перезарядных циклов. Такие элементы считаются взрывоопасными, поскольку они выделяют водород, в результате утечки электролита появляется коррозия. К снижению емкости батарей приводит:
- охлаждение батарей;
- их продолжительное хранение;
- либо глубокий разряд.
Нынешние суперконденсаторы и ионисторы не имеют вышеперечисленных недостатков. Заряжать их надо несколько минут, число циклов зарядки измеряется миллионами. Ионисторы, которые сегодня существуют, проигрывают аккумуляторам по емкости, и по устойчивости к механическим воздействиям. Свойства наноматериалов, разработанных группой Кэри Пинта, сохраняют много электроэнергии, одновременно с этим они подвергаются динамическим и статическим нагрузка. Ноутбуки и смартфоны и вся носимая электроника будут питаться от личного корпуса.
Вспомогательный аккумулятор для электромобилей будет распределяться в материалах для кузова, приборных панелей и колес. Дороги и мосты начнут запасать энергию, чтобы освещать и регулировать движение транспорта. В ближайшее время все это может превратиться в действительность. Стены больше не будут пассивной частью сооружений, они станут аккумулировать электроэнергию, чтобы освещать помещения, поддерживать заданный микроклимат, а также питать приборы в квартире. Новый материал является бескорпусным суперконденсатором, находящимся в структурно-интегрированном состоянии. Применение суперконденсаторов не нуждается в дорогих компонентах, при этом новая структура будет сохранять свои свойства на протяжении многих лет.