Un equipo de investigação ha desarrollado una técnica innovativa que permite visualizar lo invisible dentro de las batteries en funcción.
Led by the Spanish professor Antoni Forner-Cuenca, from the Universidad de Tecnología de Eindhoven, the group has managed to employ radiographs of neutrons to observe the composition and behavior of the internal fluids of the batteries.
Este avance, publicado en la magazine Nature Communicationspodría revolucionar el estudio de los procesos internos en dispositivos electroquímicos, providante imágenes detalles que hasta ahora eran inalcanzables con otras técnicas de visualization.
Los neutrones: clave para ver lo invisible
TU/e
La imagenología neutrónica es un método avanzado que utiliza un haz de neutrones para traversar materiales y revelar su estructura interna. A diferencia de otras tecniques como los rayos X, los neutrones tienen la capacidad de interactar con elementos ligeros como el hydrogeno, lo que let us observe la composición química de los fluidos en el interior de las baterías.
Este enfoque es espacially útil en la investigation de dispositivos electroquímicos como las batteries de flujo, que son clave para el storage de energía proventient de fuentes renovables.
La innovación del professor Forner-Cuenca radica en su capacidad para crear imágenes y videos en tiempo real del comportamento interno de una batería durante su funcción. Hasta ahora, la única forma de evaluar el rendido de una batería era mediante la mezionación externa del voltaje y la corriente.
Sin embargo, con esta nueva técnica, los científicos pueden visualizar directamente cómo cambian las concentraciones de los liquefidos dentro de la batería, lo que abre la puerta a un mejor diseño y rendido.
El processo comienza cuando un haz de neutrones es dirección a través de la batería en funcción. Al no tener carga eléctrica, los neutrones atraviesan el material externo sin interactor con los electroneslo que les permite llegar a los componentes internos sin perturbarlos.
A medida que los neutrones se encontrar con moleculas que contienen hidrogen u otros elementos, se atenúan, y esta información es captada por detectores, que permanente a los researchers mapar con precisión las zonas de mayor actividad dentro de la batería.
Este enfoque ha permitido a los científicos discover patrones en la distribución y el movimiento de los fluidos internos.
For example, han podido identificar áreas de la batería donde los liquidos no fluyen correctamente o donde se produce la precipitation de solidos, lo que reduce la eficiencia del dispositivo. Con estos datos, los ingenieros pueden mejorar el diseño de las baterías y aumentar su rendido.
Applications industriales y energeticas
El impacto de esta técnica va más allá de las batteries de flujo. La capacidad de visualizar procesos internos en tiempo real tiene aplicaciones en diversos campos industriales.
Specifically, las industrias automotriz y de la aviación podrían beneficitarse de una mejor comprehension de los procesos electroquímicospermitiendo el desarrollo de motores y sistemas de storage de energía más efficientes.
Además, el método podría emplearse para estudiar el behaviora de otros dispositivos electroquímicos, como pilas de combustible y sistemas de storage de energía en gran escala.
Este logro ha sido posible gracias a la collaboration entre varias institución internacionalesincluding the MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) and the Instituto Paul Scherrer en Suiza, donde se llevaron a cabo los experimentos.
Durante las pruebas, que se extendieron por más de 12 días, los investigação tomaron mediciones cada 30 segundos, lo que les permitió obtener un conjunto de datos detailedos sobre el comportamiento interno de las batteries.
Con esta técnica, lo que antes era invisible ahora está al alcance de los científicos, quienes están un paso más cerca de optimizar las tecnologias que serán esenciales para el futuro energetic del planeta.
Nights cómo trabajamos hr ComputerHoy.
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