NASA's Perseverance Rover maakte onlangs een succesvolle landing op Mars, beginnen aan een tweejarige missie om tekenen van oud leven te zoeken en monsters te verzamelen. Omdat Mars extreem koud is - de nachttemperaturen kunnen tot onder -112 F dalen - zijn verwarmingen nodig om te voorkomen dat het batterijsysteem van de rover bevriest. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS' Nano-letters 3D-geprinte poreuze koolstofaerogels hebben voor elektroden in supercondensatoren bij ultralage temperaturen, vermindering van de verwarmingsbehoefte voor toekomstige ruimte- en poolmissies.

Jennifer Lu, Yat Li en collega's wilden een energieopslagsysteem ontwikkelen dat bij zeer lage temperaturen zou kunnen werken zonder verwarmingseenheden, die gewichts- en energievereisten toevoegen aan instrumenten en machines, zoals de Marsrovers. Dus de onderzoekers 3D printen een poreuze koolstofaerogel met behulp van op cellulose nanokristallen gebaseerde inkt, en vervolgens gevriesdroogd en het oppervlak verder behandeld.

Het resulterende materiaal had meerdere niveaus van poriën, van de poriën van 500 m in de roosterachtige structuur, tot nanometergrote poriën in de staven van het rooster. Dit poreuze netwerk met meerdere schalen behield voldoende ionendiffusie en ladingsoverdracht via een elektrode bij -94 F, het bereiken van een hogere energieopslagcapaciteit dan eerder gerapporteerde supercondensatoren bij lage temperaturen.

Het team zal samenwerken met NASA-wetenschappers om de prestaties van het apparaat bij lage temperaturen verder te karakteriseren.