У сучасному світі, де ми все частіше говоримо про екологію, сталий розвиток та відмову від викопного палива, потреба в ефективних та безпечних джерелах енергії стрімко зростає. Літій-іонні батареї, які вже стали звичними у наших смартфонах, ноутбуках і навіть електромобілях, не завжди можуть відповідати сучасним викликам. Висока ємність, швидкий заряд, тривалий термін служби, безпечність і екологічність — це ті вимоги, які ставлять перед собою вчені, працюючи над новими технологіями.
![](https://images.ecency.com/DQmUG1Mn9UcyYtYEv3esoZA9uTYdgmMX2TA27iVdhZ9vZoi/image.png)


І ось, з’явився претендент на зміну звичного підходу до акумуляторів. Група вчених із Японії та США представила проривну розробку — скручені канати з одностінних вуглецевих нанотрубок (ОВНТ), здатні накопичувати величезну кількість механічної енергії.
![](https://images.ecency.com/DQmSMdiJzteFUgNT5qpqHsRxwPsaenmjqVotA3LcwhD6uXz/image.png)


Що таке вуглецеві нанотрубки і чому вони особливі?
Одностінна вуглецева нанотрубка — це неймовірно крихітний циліндр, створений із одноатомного шару графену, скрученого в трубку. Завдяки ковалентним зв’язкам між атомами вуглецю, ці трубки мають надзвичайну міцність і гнучкість, що значно перевищує показники сталі.
![](https://images.ecency.com/DQmNa9WHQ5tspEWiwMfChj3ExrAbwmn6SuQkXN2GkuwYnWn/image.png)


Скручуючи ці трубки у своєрідні канати, вчені створили структуру, яка здатна накопичувати енергію за принципом пружини: чим більше її скрутити, тим більше енергії можна зберегти. При «розкручуванні» ця енергія вивільняється і може бути використана для живлення пристроїв.

Як вдалося подолати труднощі?
Раніше нанотрубки мали суттєвий недолік — вони схильні злипатися, утворюючи комки, через що ефективність накопичення енергії значно знижувалась. Але тут на допомогу прийшла інженерна думка: вчені використали термопластичний поліуретан (ТПУ) — еластичний полімер, який «склеює» окремі нанотрубки, формуючи рівномірну і міцну структуру.

Цей підхід дозволив створити канат, який не лише ефективно накопичує енергію, але й може її безпечно зберігати та віддавати. Результат — до 2,1 МДж/кг енергії, що у три рази перевищує ємність сучасних літій-іонних акумуляторів.

Чим вони кращі за літій-іонні батареї?
Окрім неймовірної енергоємності, ці наномеханічні акумулятори мають ще кілька переваг:

Майже не деградують. Їх термін служби набагато довший.
Безпечність. Нанотрубки не можуть вибухнути чи загорітися, як це іноді трапляється з літій-іонними батареями.
Стійкість до температур. Вони працюють навіть у найекстремальніших умовах.
Що далі?
Наразі технологія знаходиться на ранніх етапах розробки, і перед вченими стоїть ще багато викликів, зокрема масштабування виробництва. Але її потенціал вже очевидний.

Мініатюрні, легкі, безпечні та надзвичайно ємні акумулятори можуть змінити наш підхід до енергозабезпечення. Від смартфонів і електромобілів до медичних імплантатів і космічних технологій — нові горизонти вже не за горами.

Можливо, саме ці крихітні скручені «пружини» з вуглецевих нанотрубок стануть ключем до енергетичної революції, на яку чекає людство.