Le batterie stanno diventando sempre più cruciali nelle nostre vite . Per i nostri smartphone per i nostri computer portatili, e sempre più anche per le nostre automobili, le batterie fanno girare il mondo. 
L’unico problema è che l’attuale generazione di batterie al litio sono sempre meno in grado di fornire energia su una scala di cui abbiamo bisogno – si pensi solo al tempo necessario per ricaricarle . Ma c’è una soluzione all’orizzonte, e viene resa possibile da uno spostamento materiale radicale. Gli scienziati della Swinburne University di Melbourne, in Australia, hanno sviluppato una nuova batteria (tecnicamente parlando un supercondensatore) realizzato con grafene, stampato in 3d che può contenere una carica maggiore di energia, si ricarica in pochi secondi e durerà tutta la vita.
Queste nuove batterie al grafene potrebbe fornire una soluzione per un problema energetico che è stato reso dolorosamente evidente dai Pokémon Go – che drenano energia dagli smartphone in modo enorme. Il problema non è nelle app, ma nelle batterie al litio che possono assumere solo una carica molto limitata. Mentre una batteria non è esattamente come un supercondensatore, entrambe sono delle porta-energia e soffrono degli stessi inconvenienti. A parte il costo limitato ci vogliono ore per ricaricarle mentre l’uso regolare limita enormemente il ciclo vitale. Abbiamo visto tutti come le batterie degli smartphone perdono la loro energia, dopo un anno o due. Ciò, a sua volta, crea un problema ambientale in quanto questi tipi di batterie sono costosi da smaltire. ( E poi ci sarebbe da considerare che il litio è un elemento relativamente raro ).
Ma grafene potrebbe offrire una soluzione. Per quelli di voi che non hanno mai sentito parlare di grafene, che è essenzialmente una forma di carbonio, proprio come diamanti o l’iniziativa di matite. Ma a differenza di molte forme di carbonio, non è tridimensionale, ma è invece un materiale 2D che consiste in un foglio esagonale dallo spessore di un solo atomo. Le sue proprietà sono particolarmente interessanti. Non solo è molto leggero e flessibile, è anche estremamente resistente (circa un centinaio di volte più resistente dell’acciaio), inoltre è anche un conduttore molto efficiente di calore ed elettricità. La sua esistenza teorica è stata discussa per decenni, ma solo nel 2004 è stato prodotto.
Ora i ricercatori stanno ampiamente sperimentando con forme stampabili 3D di grafene. All’inizio di questo mese, i ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno presentato i propri progressi nel grafene stamapto ad aerogel come supercondensatori .
Ma questa ultima innovazione dei ricercatori di Swinburne (guidati da Han Lin) è ancora più impressionante. Il loro supercondensatore è estremamente efficiente, si carica in una manciata di secondi e ha una carica più grande perché è costituito da più fogli di grafene in moda da avere una superficie molto grande per immagazzinare energia. Inoltre carica e scarica senza compromettere la qualità della batteria, in modo che possano teoricamente durare per tutta la vita – una struttura unica nel mondo delle batterie. Questisupercondensatori sono stati presentati in occasione al Fresh Science di Victoria 2016 all’inizio di quest’anno.
Ma il loro elenco di proprietà interessanti non finisce qui. Forse la cosa più importante, è che ora i supercondensatori sono anche accessibili. Il grafene interessa i produttori di batterie da anni, ma si è sempre ritenuto troppo costoso da produrre da questi fogli in carbonio. Il Grafene è semplicemente molto costoso. La stampa 3D, tuttavia, riduce notevolmente i costi di produzione, mentre la lunga durata delle batterie contribuisce ulteriormente a ridurre i costi complessivi. La stampa 3D, in tal modo, rende la produzione su larga scala di grafene una possibilità.
Inoltre, i fogli di grafene a nido d’ape sono molto forti e flessibili, e possono quindi essere utilizzati anche per sviluppare batterie estremamente flessibili e sottili che potrebbero essere costruiti in forme diverse per esempio nell’ abbigliamento da indossare o in altri accessori personali.
Forse finalmente la svolta è arrivata avremo finalmente le batterie che ci servono per la rivoluzione tecnologica.
