Bateria fluida pode assumir qualquer formato

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2025

A bateria metamórfica tem formato livre.
[Imagem: Thor Balkhed]

Bateria metamórfica

Utilizando eletrodos fluidos, pesquisadores suecos construíram uma bateria que pode assumir qualquer formato, adequando-se ao gabinete do aparelho que deverá alimentar.

Essa bateria macia e adaptável pode ser integrada a diferentes tecnologias de uma maneira completamente nova, dos tecidos eletrônicos, equipamentos médicos e tecnologias vestíveis à robótica.

"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 projeto. Ela pode ser integrada a eletrônicos de uma maneira completamente diferente e adaptada ao usuário," disse Aiman Rahmanudin, da Universidade de Linkoping.

Embora possa ter um largo impacto, fabricar uma bateria macia e maleável exigiu basicamente converter os eletrodos de um estado sólido para um estado líquido.

"A textura é um pouco parecida com a de pasta de dente. O material pode, por exemplo, ser usado em uma impressora 3D para moldar a bateria como você quiser. Isso abre caminho para um novo tipo de tecnologia," disse Rahmanudin.

Esquema de fabricação da bateria de formato livre e exemplos de deposição dos eletrodos fluidos (embaixo).
[Imagem: Mohsen Mohammadi - 10.1126/sciadv.adr9010]

Plásticos condutores e lignina

Já houve tentativas anteriores de fabricar baterias macias e elásticas, mas o caminho tipicamente tem envolvido o uso de diferentes tipos de funções mecânicas, como materiais compósitos emborrachados, que podem ser esticados, ou conexões que deslizam umas sobre as outras. Mas isso não resolve o problema central: Uma bateria grande tem maior capacidade, mas ter mais materiais ativos significa eletrodos mais espessos e, portanto, maior rigidez.

"Nós resolvemos este problema e somos os primeiros a mostrar que a capacidade é independente da rigidez," disse Rahmanudin.

A solução se baseou no uso de plásticos condutores (polímeros conjugados) e lignina, um subproduto da produção de papel. A bateria pode ser recarregada e descarregada mais de 500 vezes e ainda manter seu desempenho. Ela também pode ser esticada até o dobro do comprimento e continuar funcionando perfeitamente bem.

"Como os materiais da bateria são polímeros conjugados e lignina, as matérias-primas são abundantes. Ao reaproveitar um subproduto como a lignina em uma matéria-prima de alto valor, como um material para baterias, contribuímos para um modelo mais circular. Portanto, é uma alternativa sustentável," disse Mohsen Mohammadi, membro da equipe.

Mas ainda há desafios a serem vencidos para construir uma bateria metamórfica utilizável na prática.

"A bateria não é perfeita. Mostramos que o conceito funciona, mas o desempenho precisa ser melhorado. A tensão atual é de 0,9 volt. Agora, vamos analisar o uso de outros compostos químicos para aumentar a tensão. Uma opção que estamos explorando é o uso de zinco ou manganês, dois metais comuns na crosta terrestre," anunciou Rahmanudin.

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