Investigadores han desarrollado un material de carbono con una superficie sin precedentes, utilizando principios de la ciencia de cohetes. Este material es capaz de absorber el doble de dióxido de carbono que los carbones activados actuales y presenta notables capacidades de almacenamiento de energía. La innovación se basa en reacciones hipergólicas, conocidas por su uso en la propulsión de naves espaciales, que ahora se aplican para crear estructuras de carbono con una porosidad ultra alta.
En la Universidad de Cornell, el investigador postdoctoral Nikolaos Chalmpes ha explorado el uso de reacciones hipergólicas para sintetizar nanomateriales de carbono. Estas reacciones, que son extremadamente violentas, se han utilizado tradicionalmente en sistemas de propulsión de cohetes. Chalmpes, junto con el profesor Emmanuel Giannelis, ha adaptado esta técnica para aumentar la porosidad del carbono, mejorando así su capacidad para almacenar energía y capturar dióxido de carbono.
El equipo logró crear un material de carbono con una superficie de 4,800 metros cuadrados por gramo, comparable al tamaño de un campo de fútbol comprimido en una cucharadita. Este logro se debe a la formación de tubos de carbono con anillos moleculares de cinco átomos de carbono, en lugar de los seis habituales, lo que altera los ángulos de los enlaces y aumenta la estabilidad de los tubos. La reacción hipergólica permite que los tubos se ensamblen rápidamente en una configuración metastable, que no se podría lograr con reacciones más lentas.
El material resultante fue probado para evaluar su capacidad de captura de dióxido de carbono, logrando retener el 99% de su capacidad total en solo dos minutos. Además, mostró una capacidad de almacenamiento de energía cuatro veces mayor que los carbones activados comerciales, con una densidad de energía volumétrica de 60 vatios-hora por litro. Este enfoque ofrece una estrategia alternativa para diseñar materiales de carbono adecuados para aplicaciones que requieren eficiencia espacial, como sorbentes, soportes de catalizadores y materiales activos para supercondensadores.
