Descoberto efeito piezoelétrico em líquidos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/03/2023

RTIL é a sigla em inglês para líquido iônico a temperatura ambiente.
[Imagem: Hossain/Blanchard - 10.1021/acs.jpclett.3c00329]

Piezoeletricidade em líquidos

Químicos observaram pela primeira vez a ocorrência do fenômeno da piezoeletricidade em líquidos - todos os materiais piezoelétricos conhecidos até agora eram sólidos.

Esses materiais recebem esse nome devido a uma propriedade que lhes permite reter uma carga elétrica e liberá-la quando são submetidos a uma tensão mecânica (piezo significa pressão em grego). O fenômeno também acontece ao contrário, ou seja, o material dá um tranco quando recebe uma corrente elétrica.

Esses materiais são usados atualmente em produtos como relógios, equipamentos de sonar, captadores de guitarra, alto-falantes de celular, nanogeradores e uma infinidade de outras aplicações.

Iqbal Hossain e Gary Blanchard, da Universidade do Estado de Michigan, nos EUA, descobriram agora o primeiro material em estado líquido a apresentar piezoeletricidade.

Líquido iônico piezoelétrico

Os dois pesquisadores estavam estudando líquidos iônicos, outro material de grande interesse tecnológico, e que essencialmente são sais que são líquidos a temperatura ambiente.

Os líquidos iônicos são formados por dois componentes, um com carga positiva e outro com carga negativa - cátions orgânicos assimétricos e flexíveis e ânions simétricos fracamente coordenados.

Ao estudar as propriedades de um desses líquidos, a dupla descobriu que a diferença de potencial que se forma naturalmente no material é liberada quando ele é pressionado ou espremido.

Eles então montaram um experimento usando um pistão para explorar melhor o efeito e descobriram duas coisas interessantes: A quantidade de eletricidade liberada é proporcional à quantidade de pressão aplicada e as propriedades ópticas do líquido iônico mudam quando ele libera eletricidade, incluindo o índice de refração da luz.

O líquido iônico produz eletricidade em um nível cerca de dez vezes menor do que a liberada pelo quartzo, o material piezoelétrico sólido mais conhecido e mais utilizado.

Explicações e usos

A equipe planeja continuar estudando o material porque, como não se conheciam líquidos piezoelétricos até hoje, será necessário elucidar o mecanismo e criar uma teoria para explicá-lo.

Mas eles sugerem que os materiais piezoelétricos líquidos podem ser úteis porque os líquidos iônicos são mais ecológicos do que os piezoelétricos sólidos. Sobretudo, os materiais piezoelétricos líquidos podem permitir maior variedade na forma do dispositivo, abrindo oportunidades de design mais amplas.

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