Uma bateria fluida que pode assumir qualquer forma
"O material pode, por exemplo, ser utilizado numa impressora 3D para moldar a bateria à vontade, o que abre caminho a um novo tipo de tecnologia"
Anúncios
Utilizando eléctrodos em forma de fluido, os investigadores da Universidade de Linköping desenvolveram uma bateria que pode assumir qualquer forma. Esta bateria macia e adaptável pode ser integrada em tecnologias futuras de uma forma completamente nova. O seu estudo foi publicado na revista Science Advances.
Os investigadores da Universidade de Linköping desenvolveram uma bateria que pode assumir qualquer forma.
Thor Balkhed
"A textura assemelha-se um pouco à pasta de dentes. O material pode, por exemplo, ser utilizado numa impressora 3D para moldar a bateria à vontade. Isto abre caminho a um novo tipo de tecnologia", afirma Aiman Rahmanudin, professor assistente na Universidade de Linköping.
Estima-se que, dentro de dez anos, mais de um trilião de aparelhos estarão ligados à Internet. Para além da tecnologia tradicional, como os telemóveis, os smartwatches e os computadores, isto poderá envolver dispositivos médicos vestíveis, como bombas de insulina, pacemakers, aparelhos auditivos e vários sensores de monitorização da saúde, e, a longo prazo, também robótica macia, têxteis electrónicos e implantes nervosos conectados.
Para que todos estes aparelhos funcionem de uma forma que não prejudique o utilizador, é necessário desenvolver novos tipos de baterias.
"As baterias são o maior componente de toda a eletrónica. Atualmente, são sólidas e bastante volumosas. Mas com uma bateria macia e adaptável, não há limitações de design. Pode ser integrada na eletrónica de uma forma completamente diferente e adaptada ao utilizador", afirma Aiman Rahmanudin.
Juntamente com os seus colegas do Laboratório de Eletrónica Orgânica, LOE, desenvolveu uma bateria que é macia e maleável. A chave foi uma nova abordagem - converter os eléctrodos de uma forma sólida para uma forma líquida.
As tentativas anteriores de fabricar baterias macias e extensíveis basearam-se em diferentes tipos de funções mecânicas, tais como materiais compostos de borracha que podem ser esticados ou ligações que deslizam umas sobre as outras. Mas isto não resolve o cerne do problema - uma bateria grande tem maior capacidade, mas ter mais materiais activos significa eléctrodos mais espessos e, portanto, maior rigidez.
"Aqui, resolvemos esse problema e somos os primeiros a mostrar que a capacidade é independente da rigidez", afirma Aiman Rahmanudin.
Os eléctrodos fluidos foram testados no passado, mas sem grande sucesso. Nessa altura, foram utilizados metais líquidos, como o gálio. Mas, nesse caso, o material só pode funcionar como ânodo e corre o risco de solidificar durante a carga e a descarga, perdendo a sua natureza fluida. Além disso, muitas das baterias extensíveis feitas anteriormente utilizaram materiais raros que têm um grande impacto ambiental quando são extraídos e processados.
Em vez disso, os investigadores da LiU Campus Norrköping basearam a sua bateria macia em plásticos condutores (polímeros conjugados) e lignina, um subproduto da produção de papel. A bateria pode ser recarregada e descarregada mais de 500 vezes e manter o seu desempenho. Também pode ser esticada até ao dobro do comprimento e continuar a funcionar da mesma forma.
"Uma vez que os materiais da bateria são polímeros conjugados e lenhina, as matérias-primas são abundantes. Ao reorientar um subproduto como a lenhina para um bem de elevado valor, como um material de bateria, contribuímos para um modelo mais circular. Portanto, é uma alternativa sustentável", diz Mohsen Mohammadi, pós-doutorando do LOE e um dos principais autores do artigo publicado na Science Advances.
O próximo passo é tentar aumentar a tensão eléctrica da bateria. De acordo com Aiman Rahmanudin, existem atualmente algumas limitações que têm de ser ultrapassadas.
"A bateria não é perfeita. Mostrámos que o conceito funciona, mas o desempenho precisa de ser melhorado. A tensão é atualmente de 0,9 volts. Por isso, agora vamos procurar utilizar outros compostos químicos para aumentar a tensão. Uma opção que estamos a explorar é a utilização de zinco ou manganês, dois metais que são comuns na crosta terrestre", diz Aiman Rahmanudin.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
Notícias mais lidas
Mais notícias de nossos outros portais
Consulte os mundos temáticos para obter conteúdo relacionado
Mundo temático da tecnologia de baterias
O mundo temático da tecnologia de baterias reúne conhecimentos relevantes de uma forma única. Aqui você encontra tudo sobre fornecedores e seus produtos, webinars, white papers, catálogos e brochuras.
Mundo temático da tecnologia de baterias
O mundo temático da tecnologia de baterias reúne conhecimentos relevantes de uma forma única. Aqui você encontra tudo sobre fornecedores e seus produtos, webinars, white papers, catálogos e brochuras.