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Este avance, resultado de un feliz accidente, podría mejorar significativamente la autonomía de dispositivos electrónicos de uso común como portátiles o smartphones. Además, podría aumentar la flexibilidad del almacenamiento de energía a nivel de redes. Estos resultados fueron publicados el 18 de abril en la revista Science.
Los condensadores, a diferencia de las baterías, almacenan electricidad en un campo eléctrico, lo que permite una carga y descarga rápidas para un acceso inmediato a la energía. Son muy usados en smartphones, por ejemplo, para necesidades puntuales de energía rápida como el flash de la cámara.
Estos condensadores emplean materiales llamados ferroeléctricos que pueden mantener en "memoria" su estado eléctrico incluso después de ser desconectados. Sin embargo, no retienen la energía tanto tiempo como las baterías.
Por otro lado, los investigadores descubrieron por casualidad que un minúsculo espacio en el centro de estas estructuras aumentaba el tiempo durante el cual los condensadores conservan su carga antes de perderla. Estas estructuras, muy delgadas con solo 30 nanómetros de grosor, combinan propiedades conductoras y no conductoras, lo que las hace más aptas para conservar la energía de manera eficiente.
Estas heteroestructuras, donde materiales en 2D y en 3D están superpuestos como las hojas de una lasaña, han mostrado una densidad energética que puede ser hasta 19 veces superior a la de los condensadores actuales, con una eficiencia superior al 90%.
Este descubrimiento podría, si se reproduce a gran escala, cambiar la forma en que almacenamos y accedemos a la energía, permitiendo una disponibilidad casi instantánea sin comprometer la estabilidad del almacenamiento a largo plazo. Esto abriría el camino para un uso más extendido de condensadores de carga rápida en áreas que requieren almacenamiento a largo plazo, como los vehículos eléctricos, o para aplicaciones industriales y la gestión de redes eléctricas.