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Material flexível permite moldagem livre e amplia possibilidades para eletrônicos vestíveis, sensores e design de aparelhos
Pesquisadores da Universidade de Linköping, na Suécia, desenvolveram uma bateria flexível e macia que pode ser moldada em qualquer formato. Ela foi usada com sucesso para alimentar um LED vermelho, funcionando tanto em seu estado natural quanto ao ser torcida ou esticada. A inovação pode abrir caminho para novos formatos em eletrônicos portáteis e vestíveis.
Uma solução para o futuro da tecnologia
As baterias são essenciais para diversos dispositivos modernos, como celulares, marca-passos, notebooks e sensores de saúde. No entanto, a rigidez das baterias tradicionais impede que os aparelhos encolham ainda mais. Isso limita o design e o conforto de dispositivos cada vez menores.
Com o avanço da tecnologia, a previsão é que um trilhão de dispositivos estejam conectados à internet nos próximos anos. Muitos deles serão robôs macios, roupas inteligentes e dispositivos vestíveis.
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Para que isso funcione bem, essas tecnologias precisam operar sem atrapalhar o dia a dia dos usuários. Por isso, baterias flexíveis e que se moldem a diferentes formatos podem ser fundamentais.
Bateria com eletrodos líquidos
A inovação sueca usa eletrodos líquidos em vez de sólidos. Isso permite que a bateria tenha uma estrutura mais fluida e adaptável. Aiman Rahmanuddin, professor assistente da universidade, explicou que “as baterias são o maior componente de todos os eletrônicos. Hoje, elas são sólidas e bastante volumosas. Mas com uma bateria macia e adaptável, não há limitações de design. Ela pode ser integrada a eletrônicos de forma completamente diferente e adaptada ao usuário.”
Tentativas anteriores de criar esse tipo de bateria usaram metais líquidos como o gálio, que servia como ânodo. Porém, esse material apresentava o risco de se solidificar durante o uso, o que dificultava sua aplicação prática.
Uso de materiais sustentáveis
Para superar esses desafios, os pesquisadores do Laboratório de Eletrônica Orgânica da universidade usaram polímeros conjugados e lignina. A lignina é um subproduto da indústria de papel, tornando o material mais sustentável.
Rahmanuddin explicou que os polímeros, como PEDOT e PACA, foram sintetizados em laboratório, com foco em evitar metais escassos ou perigosos.
Segundo Mohsen Mohammadi, pesquisador de pós-doutorado que também participou do projeto, o uso da lignina contribui para um modelo mais circular de produção. “Ao reaproveitar um subproduto como a lignina em uma commodity de alto valor, como um material para baterias, contribuímos para um modelo mais circular. Portanto, é uma alternativa sustentável”, afirmou.
A textura da bateria foi descrita como semelhante à de uma pasta de dente. Isso significa que ela pode ser moldada com impressoras 3D para assumir qualquer forma necessária. A flexibilidade é um dos grandes diferenciais do projeto.
Resistência e desempenho da bateria flexível
Os testes evidenciaram que a bateria flexível foi carregada e descarregada 500 vezes sem perda de desempenho. Além disso, ela foi esticada até o dobro do seu tamanho e continuou funcionando normalmente. Essa resistência é importante para aplicações em dispositivos vestíveis, que exigem durabilidade e adaptação ao corpo humano.
Apesar dos bons resultados, a bateria ainda apresenta uma limitação importante: sua voltagem atual é de somente 0,9 volts. Para torná-la mais útil em diversas aplicações, os pesquisadores agora trabalham em maneiras de aumentar essa voltagem.
Próximos passos da pesquisa
A equipe está explorando a adição de novos componentes para melhorar o desempenho da bateria. Uma das opções é o uso de metais como zinco ou manganês.
Segundo Rahmanuddin, esses metais são abundantes na crosta terrestre e podem operar em eletrólitos aquosos não tóxicos, o que os torna adequados para eletrônicos vestíveis.
O desenvolvimento da nova bateria continua em andamento, mas os primeiros resultados indicam que ela pode representar uma mudança significativa no modo como usamos e desenhamos dispositivos eletrônicos.
A combinação de flexibilidade, resistência e materiais sustentáveis destaca o potencial da bateria flexível para diferentes setores.
Com informações de Interesting Engineering.
