e se uma bateria durasse para sempre? estudante de química acidentalmente descobriu o caminho

Pesquisadores da UCI inventaram uma tecnologia que pode mudar a forma como as futuras baterias são feitas. Você consegue imaginar uma bateria que dura para sempre e pode até alimentar seu carro ou sua casa? Quando a dedicação encontra a sorte, pode valer a pena, revelando inovações surpreendentes com um enorme impacto no consumo de energia futuro. E assim foi, durante seu doutorado na Universidade da Califórnia, em Irvine, a estudante de química Mya Le Thai desenvolveu acidentalmente uma tecnologia que poderia permitir que uma bateria retenha cargas eternas. O material da bateria à base de nanofios que pode ser recarregado vezes sem limites nos aproxima de uma bateria que nunca precisaria ser substituída.

Mya estava brincando com vários materiais no laboratório até revestir um conjunto de nanofios de ouro com uma camada de gel muito fina. Ao envolver os fios neste gel fino, os filamentos do capacitor retêm suas propriedades sob centenas de milhares de cargas.

imagem por notícias UCI

Desenvolvido por pesquisadores daUniversidade da Califórnia em Irvine, esta invenção inovadora pode prolongar significativamente a vida útil de computadores, smartphones, eletrodomésticos, carros e espaçonaves. Os cientistas há muito tentam usar nanofios em baterias. Os nanofios são milhares de vezes mais finos que o cabelo humano, sendo altamente condutores e apresentam uma grande área de superfície para o armazenamento e transferência de elétrons. Porém, devido ao seu tamanho, são extremamente frágeis e apresentam pouca resistência a repetidas descargas e recargas. Em uma bateria típica de íons de lítio, eles se expandem e ficam quebradiços, o que leva a rachaduras.

Os pesquisadores da UCI resolveram esse problema revestindo um nanofio de ouro em uma casca de dióxido de manganês e envolvendo o conjunto em um eletrólito feito de um gel semelhante ao Plexiglas. A combinação é confiável e resistente a falhas. Com a técnica inventada por Mya Le Thai, a equipe desenvolveu um protótipo que suportou quase 200.000 ciclos de recarga ao longo de três meses. Os resultados não detectaram perda de energia ou capacidade e nenhuma fratura de nenhum nanofio. 'Isso foi uma loucura,'disse Reginald Penner, presidente do departamento de química da UCI.'Porque essas coisas normalmente morrem de forma dramática depois de 5.000 ou 6.000 ou 7.000 ciclos no máximo.'

video still de 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

A equipe da UCI acredita que a gosma plastifica o óxido metálico da bateria e lhe dá flexibilidade, evitando rachaduras. "O eletrodo revestido mantém sua forma muito melhor, tornando-o uma opção mais confiável", disse Thai. 'Esta pesquisa prova que um eletrodo de bateria baseado em nanofios pode ter uma longa vida útil e que podemos tornar esses tipos de baterias uma realidade.'

video still de 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

O estudo foi realizado em coordenação com o Nanostructures for Electrical Energy Storage Energy Frontier Research Center da Universidade de Maryland, com financiamento da divisão de Ciências Básicas de Energia do Departamento de Energia dos EUA.

video still de 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

informações do projeto:

desenvolvedores:pesquisadores da Universidade da Califórnia, Irvine (UCI)

inventado por:estudante de química Mya Le Thai