Van koolstofnanobuisjes en suiker kun je een lichtgewicht batterijtje maken dat gedurende een paar seconden verrassend veel vermogen levert. Handig voor ruimtesondes die nu en dan even van zich moeten laten horen, denkt MIT-onderzoeker Michael Strano.

Zo’n batterijtje maakt dan gebruik van het ‘thermopower wave’-effect dat Strano en collega’s in 2010 voor het eerst beschreven. Warm je zo’n nanobuisje aan één uiteinde op, dan duwt het warmtefront als het ware de elektronen voor zich uit zodat er een elektrische stroom gaat lopen. Inmiddels is het gelukt een wiskundig model op te stellen dat het verschijnsel adequaat beschrijft.

Dat opwarmen kun je bereiken door een uit nanobuisjes gevlochten vezel te doordrenken met een brandbare stof, zoals natriumazide of een suiker naar keuze. Zo krijg je een soort lont die je alleen nog hoeft aan te steken.

Uiteraard kun je zo’n lont maar één keer gebruiken, tenzij je iets verzint om hem achteraf opnieuw met brandstof te doordrenken. Maar daar staat tegenover dat hij, anders dan échte batterijen, in principe geen uiterste gebruiksdatum heeft. Bovendien ontbrandt hij niet vanzelf maar alleen als je hem bewust aansteekt, en blijft ná de verbranding geen gevaarlijk afval over.

In het tijdschrift Energy & Environmental Science claimde Strano onlangs dat hij inmiddels vezels kan maken van tien centimeter lang, die er tien seconden over doen om op te branden. Gedurende die tijd levert het systeem een energiedichtheid die per eenheid van massa overeenkomt met die van een Li-ionaccu. Waarbij de vezel voldoende massa heeft om er een ledje op te laten branden.

De efficiëntie van de conversie van chemische naar elektrische energie bedraagt daarbij maar iets meer dan één procent, maar dat is al vier ordegroottes hoger dan toen Strano begon. Hij twijfelt er niet aan dat hij dat percentage nog veel verder kan verhogen als je hem nog een paar jaar de tijd geeft.

Of er buiten de satelliettechniek veel toepassingen voor zijn te vinden, is intussen afwachten.

bron: MIT