Cientistas criam bateria flexível com 140 metros de comprimento

Cientistas criam bateria flexível com 140 metros de comprimento

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 22 de Dezembro de 2021 às 14h30
Reprodução/MIT

Pesquisadores do MIT, nos EUA, desenvolveram a bateria de fibra flexível mais longa do mundo. O dispositivo recarregável, feito à base de íons de lítio, possui 140 metros de comprimento e capacidade de armazenamento de 123 mAh, energia suficiente para carregar smartwatches e celulares convencionais.

A nova bateria também pode ser aplicada na fabricação de equipamentos eletrônicos vestíveis, sensores e dispositivos computacionais, peças de roupas inteligentes, ou no desenvolvimento de células de energia impressas em 3D em praticamente qualquer formato e tamanho.

"Nossa bateria de fibra flexível pode ser tecida e lavada por diversas vezes, sem perder a eficiência ou ter a necessidade de uma fonte de alimentação externa. Essa abordagem permite a criação de dispositivos totalmente autocontidos e maleáveis”, explica o professor de engenharia dos materiais Tural Khudiyev", autor principal do estudo.

Fibra flexível

As baterias de fibra são fabricadas com géis condutores e um sistema de extração que utiliza um cilindro para aquecer o material até um pouco abaixo de seu limite de fusão. O composto é puxado através de uma abertura estreita, comprimindo toda a estrutura em uma pequena fração de seu diâmetro original.

O sistema criado pelos engenheiros do MIT incorpora o lítio e outros elementos dentro da fibra, utilizando um revestimento externo para proteger a integridade da bateria, tornando-a impermeável e altamente resistente, podendo ser esticada e dobrada sem comprometimento do desempenho energético.

“Ao utilizar essa abordagem inovadora, percebemos que não existe um limite óbvio para o comprimento. Definitivamente, poderíamos tecer uma bateria de fibra flexível em escala de quilômetros, mantendo toda a estrutura intacta e eficiente do começo ao fim da estrutura”, acrescenta Khudiyev.

Multifunção

Para demonstrar a polivalência da nova bateria de fibra, os cientistas incorporaram um sistema de comunicação Li-Fi — pulsos de luz usados para transmitir dados em alta frequência — além de um microfone, amplificadores embutidos, transistores e diodos dentro do mesmo dispositivo.

O mais notável é que essa célula de energia completa possui apenas algumas centenas de mícrons de espessura, tornando-a mais fina que qualquer tentativa anterior de produzir baterias em forma de fibra capazes de armazenar eletricidade em uma estrutura única e flexível.

Esquema de funcionamento da bateria de fibra (Imagem: Reprodução/MIT)

Outra vantagem é que o material pode ser usado em impressões 3D para criação de objetos sólidos, com invólucros que funcionariam como estrutura e fonte de alimentação ao mesmo tempo, contendo todos os metais e materiais ativos no interior da própria fibra.

“A beleza da nossa abordagem é que podemos incorporar vários dispositivos em uma fibra individual. No futuro, além da integração entre o LED e a bateria de íons de lítio, conseguiremos combinar mais três ou quatro elementos em um espaço miniaturizado, abrindo as portas para a criação de um computador de tecido compacto”, prevê o professor de engenharia Jung Tae Lee, coautor do estudo.

Fonte: MIT

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