Capacitores duas vezes mais potentes graças a técnica de encapsulamento

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/05/2007

Na eletrônica, como em todos os demais campos da atividade humana, alguns personagens adquirem fama e ficam bem conhecidos. É o caso dos transistores e dos circuitos integrados. Outros executam tarefas tão importantes quanto seus colegas famosos, mas passam quase despercebidos. É o caso dos resistores e dos capacitores.

Capacitores

Capacitores são componentes que armazenam energia na forma de cargas opostas guardadas em eletrodos, estes por sua vez separados por uma camada de materiais isolantes ou dielétricos. Ao contrário das baterias, os capacitores são capazes de liberar grandes quantidades de energia de uma só vez.

Esses componentes vêm sendo melhorados ao longo do tempo e o aumento de seu rendimento tem possibilitado sua utilização em várias áreas, inclusive nos veículos elétricos.

Agora, cientistas da Universidade Georgia Tech, Estados Unidos, conseguiram um avanço que, sozinho, deverá dobrar a eficiência dos capacitores. Trata-se de uma nova técnica para a criação de filmes de titanato de bário (BaTiO₃), um material com excelentes propriedades dielétricas.

Dielétricos

O titanato de bário chama a atenção dos pesquisadores há muito tempo. Mas, até agora, não se conhecia uma técnica que permitisse dispersá-lo sobre um substrato de polímero para se criar uma película que pudesse ser inserida entre os eletrodos dos capacitores.

Utilizando ácidos fosfônicos orgânicos adaptados, os cientistas conseguiram encapsular e modificar a superfície das nanopartículas de titanato de bário, o que permitiu sua dispersão uniforme sobre a matriz de polímero.

"Nossa equipe desenvolveu nanocompósitos que têm uma incrível combinação de alta constante dielétrica e alta resistência à interrupção dielétrica," explica o professor Joseph W. Perry. "Para capacitores e aplicações correlatas, a quantidade de energia que você pode armazenar em um material está relacionada a esses dois fatores."

Encapsulamento de nanopartículas

Além do melhoramento dos capacitores, a pesquisa está gerando grande interesse devido ao método que foi utilizado pelos cientistas. A técnica de encapsulamento das nanopartículas poderá ter aplicações em outras áreas, para a sintetização de outros materiais compósitos em nanoescala.

"Além dos capacitores, há muitas áreas nas quais os materiais dielétricos são importantes, como os transistores de efeito de campo (FET), telas e outros equipamentos eletrônicos," diz Perry. "Com nosso material, nós disponibilizamos uma camada de alto dielétrico que poderá ser incorporada nesses tipos de aplicação."

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