Cientistas na Suécia desenvolveram o que eles chamam de "power paper", um material semelhante a um fino papel, com uma notável capacidade de armazenamento de energia.
Apenas uma folha do material, medindo 15 centímetros de diâmetro e menos de 0,5 milímetro de espessura, é capaz de armazenar 1 farad (unidade de capacidade elétrica) de capacitância elétrica, que é aproximadamente o mesmo suportado por muitos supercapacitores utilizados em aparelhos elétricos atuais.
O material, que é feito a partir de nanocelulose e um polímero condutor, pode ser utilizado e recarregado, com duração de centenas de ciclos de carga. E o melhor de tudo, ele só leva alguns segundos para ser ligado novamente.
“Os finos papéis que funcionam como capacitores já existem há algum tempo. O que temos feito é produzir o material em três dimensões. Nós podemos produzir chapas grossas”, disse Xavier Crispin, pesquisador do Laboratório de Eletrônica Orgânica da Universidade de Linköping.
O material dos pesquisadores parece com papel preto, mas, ao toque, se parece mais com uma espécie de plástico. No entanto, ele apresenta também outras qualidades semelhantes ao papel, como a resistência, tal como sua capacidade de ser dobrado como um origami.
A equipe criou as folhas por quebrar fibras de celulose com água de alta pressão. Estas fibras possuem apenas 20 nanômetros de diâmetro, e são adicionadas a uma solução de água contendo um polímero carregado eletricamente. O polímero, em seguida, forma um revestimento fino sobre as fibras. “As fibras cobertas estão emaranhadas, nas quais o líquido nos espaços entre elas funciona como um eletrólito”, explicou Jesper Edberg, membro da equipe. O processo completo é descrito na revista Advanced Science.
O material, que os pesquisadores afirmam criar novos recordes em condutividade conjunta simultânea de íons e elétrons, poderia ter um impacto significativo na forma de armazenar carga em pequenos dispositivos. Com mais pesquisas, poderia até ser capaz de armazenar maior capacidade de energia, podendo resolver um problema de demanda por ela.
Ao contrário das baterias e capacitores utilizados atualmente, que precisam de grandes quantidades de metal e, muitas vezes, contêm produtos químicos tóxicos, o “power paper” é feito a partir de materiais simples, como celulose e polímeros renováveis prontamente disponíveis. De acordo com os pesquisadores, o papel é leve, não requer produtos químicos perigosos ou metais pesados, e é à prova d'água. O desafio é um desenvolvimento de um processo industrial para a fabricação do produto em larga escala.
Assim como o papel normal, o material tem de ser desidratado para tornar-se laminado. Se a equipe for capaz de resolver este quebra-cabeça, possivelmente, com a ajuda de parceiros comerciais, ele poderia ser amplamente utilizado no futuro. Fonte: Science Alert Fotos: Reprodução / Thor Balkhed / Linköping University
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