Les bateries dels 'smartphones' duraran més gràcies als acers amorfs
El treball, desenvolupat per investigadors de l'Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de la UPC Castelldefels ha analitzat com disminueix la resistència a la corrosió en acers amorfs en augmentar la temperatura
Última modificació:
Investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han descobert que els acers amorfs tenen major resistència a la corrosió i que poden emprar-se com elèctrodes per augmentar la durada de les bateries de Li-ió (de ions de liti) que s'usen en els actuals 'smartphone'.
La investigació, que ha publicat la revista 'Science', ha permès identificar els processos de corrosió en acers amorfs, que són semblants als acers inoxidables però sense estructura cristal · lina a escala atòmica.
El treball, dut a terme per investigadors de l'Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de la UPC Castelldefels (Barcelona), juntament amb altres científics alemanys i mexicans, ha analitzat com disminueix la resistència a la corrosió en acers amorfs en augmentar la temperatura.
Els acers amorfs són una família dels anomenats vidres metàl · lics que, tot i tenir un aspecte similar al d'un metall normal, en alguns casos dupliquen o fins i tot tripliquen la resistència mecànica dels materials metàl · lics cristal · lins de composició similar.
L'investigador Daniel Crespo, del Departament de Física Aplicada de la UPC i professor de l'Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC), Milad Madinehei, becari predoctoral al mateix centre, i Jazmín Duarte, doctora per la UPC, han estat els artífexs del descobriment.
El seu treball ha permès documentar que aquest tipus d'acer presenta sovint excel · lents propietats magnètiques per a la producció de transformadors de corrent, reduint les pèrdues degudes a la producció de calor fins a un 75% respecte a un transformador normal.
La UPC ha informat que la utilització de transformadors d'alta eficiència és imprescindible per reduir les pèrdues a la xarxa de distribució d'energia elèctrica que, al seu torn, és essencial per assolir l'objectiu establert per la Comunitat Europea de reduir en 2020 en un 20% les emissions de CO2 respecte del 1990.
Un acer amorf és un vidre metàl·lic on el component principal és el ferro.
El material estudiat pels investigadors de la UPC incorpora, a més, molibdè (Mo), carbó (C), bor (B) i crom (Cr) que, si fos cristal · lí, seria un acer inoxidable.
Segons Daniel Crespo, "a temperatura ambient aquest acer amorf mostra una excel·lent resistència a la corrosió".
Els investigadors han sotmès el material a tractaments tèrmics a temperatures creixents i han estudiat com la mobilitat atòmica provoca l'aparició de successives estructures cristal·lines, fins cristal·litzar totalment el material a 800 graus centígrads.
Emprant modernes tècniques analítiques, els investigadors han pogut identificar la composició de les diferents fases cristal · lines en funció de la temperatura del tractament tèrmic.
Els materials han estat produïts a la UPC i analitzats primer a la universitat barcelonina i després al Max Planck Institute de Düsseldorf (Alemanya), on els investigadors han realitzat diverses estades i on Jazmín Duarte gaudeix actualment d'una beca postdoctoral.
El treball s'ha dut a terme juntament amb investigadors del Max Planck Institute de Düsseldorf i del Centre de Recerca i d'Estudis Avançats de l'Institut Politècnic Nacional de Mèxic.
Les modernes bateries de Li-ió que s'utilitzen en els 'smartphones' contenen electròlits molt corrosius, i per evitar els efectes de la corrosió s'utilitzen majoritàriament elèctrodes de grafit.
Per això s'està estudiant la possibilitat de substituir els elèctrodes de grafit per acers amorfs, amb una conductivitat superior.