Pesquisadores da Universidade de Stanford utilizaram nanotecnologia para criar baterias leves e dobráveis a partir de papel e podem sere dobradas, amassadas ou até mesmo submersas em soluções ácidas e funcionar corretamente, segundo o professor de engenharia de Stanford, Yi Chui.
As baterias são construídas revestindo uma folha de papel com tinta feita de nanotubos de carbono e nanofios de prata. A Universidade de Stanford não comentou quando o produto estará pronto para uso comercial.
Os componentes são relativamente simples. A folha de papel é aquela encontrada em máquinas copiadoras de escritório, e a tinta é formada por nanotubos de carbono e nanofios de prata. Esses materiais são estruturas unidimensionais com diâmetro muito pequeno, o que permite que a tinta grude nas fibras do papel.
Em laboratório, os alunos de pós-doutorado de Chui cobrem o papel com a tinta especial, levam ao forno e depois o dobram para criar dispositivos de armazenagem altamente condutivos.
Os super capacitores, por exemplo, mostraram performance considerada excelente pela equipe. Quando somente a massa dos nanotubos era considerada, a energia específica foi de 30–47 Watt-hora/quilo (Wh/kg) e a força específica foi de 200.000 W/kg. Nos casos em que o peso de todos os componentes é considerado, e energia específica é de 7.5 Wh/kg.
Os resultados são fruto da combinação de dois fatores. O primeiro é o fato dos nanomateriais serem ótimos condutores, pois transportam eletricidade de forma mais eficiente que condutores comuns.
O segundo é a escolha do papel como um dos ingredientes, pois sua superfície de fibras permite que a tinta grude mais facilmente e por mais tempo que em plásticos, reduzindo os custos de produção e aumentando a durabilidade.
Os pesquisadores acreditam que a flexibilidade do papel permitirá uma série de aplicações e que o produto tem potencial para estar no mercado em pouco tempo.
“A parte mais importante disso é como uma coisa tão simples na vida diária – papel – pode ser utilizada como base para tornar eletrodos condutores funcionais por um processo simples”, afirmou o professor de química da Universidade da Califórnia-Berkeley, Peidong Yang.
Os nanotubos utilizados nas baterias de papel e supercapacitores são estruturas unidimensionais de pequeno diâmetro. Isso permite à tinta, que é feita a partir deles, grudar no papel.
A universidade informou que os supercapacitores de papel podem aguentar 40 mil ciclos de carga e descarga, mais do que as baterias tradicionais de lítio suportam.
Em outro projeto, uma equipe da universidade utilizou nanofios de silicone para aumentar em dez vezes a capacidade de uma bateria de lítio-ion. Segundo Cui, isso significa que um computador portátil poderia ficar ligado por até 40 horas.
A pesquisa foi publicada na Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fontes: Sharon Gaudin por IDG News Service
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