Química na Escola

Bateria de papel é feita com tinta de nanotubos de carbono

Uma equipe de cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, conseguiu criar uma bateria a partir de papel comum, usado em copiadoras.

Os pesquisadores começaram a pesquisa pintando o papel com uma espécie de tinta, formada por estruturas minúsculas e cilíndricas feitas de carbono - os já muito conhecidos nanotubos de carbono.

Receita de bateria de papel

O papel coberto com a solução de nanotubos de carbono é inicialmente mergulhado em uma solução com lítio - o mesmo metal usado na fabricação das baterias recarregáveis comuns - e um eletrólito (condutor de eletricidade), possibilitando a reação química que gera a corrente elétrica da bateria. O papel atua coletando a carga elétrica desta reação.

Depois de submetê-lo a esse tratamento, os cientistas então envolveram o pedaço de papel em uma pequena bolsa de plástico. Pedaços de platina foram colocados nas pontas do papel tratado, para melhorar o contato elétrico da bateria com os eletrodos.

Os fios que agem como eletrodos, para coletar a corrente, foram ligados ao papel tratado e colocados de forma a sair pelas extremidades seladas da bolsa de plástico. Com isso, os cientistas conseguiram uma tensão que alcançou 2,3 volts, mais do que suficiente para acender LEDs e pequenas lâmpadas - uma pilha recarregável comum tem tensão de 1,2 volts.

Baterias mais leves

O uso do papel, segundo os pesquisadores, pode reduzir o peso das baterias em 20%. Geralmente pilhas e baterias são feitas com metais, o que aumenta seu peso.

Liangbing Hu, que liderou a pesquisa, afirmou que o aspecto mais importante desta nova bateria é que o papel é um material cujas propriedades são bem conhecidas, e é barato, o que facilita sua aplicação.

"O papel comum, que usamos em nosso cotidiano, pode ser a solução para armazenagem de energia de uma forma mais eficiente e barata", afirmou o cientista à BBC.

"A tecnologia desenvolvida na indústria do papel durante um século pode ser transmitida para melhorar o processo e a performance destes dispositivos que usam o papel como base", acrescentou.

Energia rápida

As baterias de papel criadas pela equipe de Stanford também podem liberar a energia armazenada rapidamente.

A "quantidade de energia" armazenada em uma bateria está geralmente na razão inversa da sua capacidade de liberá-la rapidamente. A comparação mais simples é com os capacitores, dispositivos capazes de armazenar pouca energia, mas de liberá-la de forma quase instantânea.

Esta característica pode ser aproveitada em situações na qual são necessárias rápidas explosões de energia, como em veículos elétricos - apesar de a equipe não ter planos imediatos de desenvolver baterias de papel para carros.

Baterias pintadas

Os cientistas afirmaram que a técnica para produzir a bateria de papel pode ser adaptada no futuro para permitir que a tinta formada por nanotubos de carbono seja aplicada em outras superfícies, como paredes.

Eles também já fizeram experiências com vários tecidos, o que abriria o caminho para a fabricação de baterias também com esses materiais.

O papel é um bom candidato para receber a tinta com os nanotubos de carbono devido à sua estrutura com milhões de fibras minúsculas e interconectadas.

O papel também é um material forte, que pode ser curvado, enrolado ou dobrado mais do que metais ou superfícies plásticas que já estão sendo usadas em baterias.

Baterias pequenas com nanotubos já foram criadas antes, mas o uso de papel comum poderá baratear esta tecnologia e poderá também levar a uma nova forma de armazenamento de energia, que poderá usar a "pintura" do material com elemento essencial.

BIBLIOGRAFIA

Highly conductive paper for energy-storage devices
Liangbing Hu, Jang Wook Choi, Yuan Yang, Sangmoo Jeong, Fabio La Mantia, Li-Feng Cui, Yi Cui
Proceedings of the National Academy of Sciences
December 7, 2009
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.0908858106

Inovação Tecnológica - http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bateria-papel-feita-tinta-nanotubos-carbono&id=020115091210

Postado por: Thaís Cezana Magnago