Οι υπερπυκνωτές είναι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας που βασίζονται στη συσσώρευση ιόντων στους πόρους και έχουν μικρό χρόνο φόρτισης και μεγάλη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τις μπαταρίες. Τα τελευταία χρόνια, η χρήση πορωδών υλικών σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έχει λάβει αυξανόμενη προσοχή για την ανάπτυξη υπερπυκνωτών και οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει μια ποικιλία τεχνικών χημικής μηχανικής για να μελετήσουν την τρέχουσα κίνηση σε πορώδη υλικά.
Ωστόσο, η προηγούμενη βιβλιογραφία έχει περιγράψει μόνο την κίνηση των ιόντων σε έναν πόρο. Αυτή η νέα μελέτη, ωστόσο, μπορεί να προσομοιώσει και να προβλέψει την κίνηση των ιόντων σε ένα σύνθετο δίκτυο χιλιάδων διασυνδεδεμένων πόρων μέσα σε λίγα λεπτά. Οι ερευνητές ανακάλυψαν πειραματικά πώς μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια, που ονομάζονται ιόντα, κινούνται μέσα από ένα πολύπλοκο δίκτυο μικροσκοπικών πόρων, μια σημαντική ανακάλυψη που θα βοηθήσει στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, όπως οι υπερπυκνωτές.
Η ανακάλυψη τροποποιεί το νόμο του Kirchhoff, ο οποίος «κυβερνά» το ηλεκτρικό ρεύμα στα κυκλώματα από το 1845, και είναι ένας από τους πιο θεμελιώδεις και σημαντικούς νόμους στη θεωρία κυκλωμάτων σχολικών βιβλίων. Αλλά σε αντίθεση με τα ηλεκτρόνια, η κίνηση των ιόντων επηρεάζεται τόσο από τα ηλεκτρικά πεδία όσο και από τη διάχυση. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ιόντα κινούνται στη διασταύρωση των πόρων, σε αντίθεση με αυτά που περιγράφει ο νόμος του Kirchhoff.
Η νέα ανακάλυψη δεν αναμένεται μόνο να οδηγήσει σε αποδοτικό εξοπλισμό φόρτισης για αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά και άλλα προϊόντα, αλλά έχει επίσης σημαντικές επιπτώσεις στην αποθήκευση ενέργειας στο δίκτυο, η οποία έχει υψηλό επίπεδο κυμαινόμενης ζήτησης ενέργειας και μεγαλύτερη ανάγκη για αποδοτική αποθήκευση ενέργειας, για την ελαχιστοποίηση της σπατάλης σε περιόδους χαμηλής ζήτησης και για τη διασφάλιση της γρήγορης διαθεσιμότητας της προσφοράς σε περιόδους υψηλής ζήτησης.