Britânicos fazem pilha que liga e desliga por temperatura

Londres - Pesquisadores da Universidade britânica de Stanford desenvolveram a primeira pilha de lítio e íon que desliga antes de esquentar e liga quando a temperatura esfria.

Segundo um estudo publicado na revista "Nature Energy", esta nova tecnologia pode prevenir os incêndios causados pela retirada e pela proibição de muitos dispositivos que funcionam com pilhas, desde poltronas reclináveis e computadores até sistemas de navegação e "hoverboards".

A bateria consiste em dois eletrodos ou extremidades e em um líquido ou gel eletrólito que leva partículas carregadas entre si.

Atos como perfurar, provocar um curto-circuito ou sobrecarregar a pilha geram calor e, se a temperatura alcançar os 150 graus centígrados, o eletrólito pode provocar um incêndio e desencadear uma explosão.

Algumas técnicas prévias acrescentavam resistências ao fogo ou avisos antes que a pilha se aquecesse demais, mas eram métodos irreversíveis que a deixavam inoperante.

A equipe de pesquisadores de Stanford recorreu à nanotecnologia, a partir de uma invenção recente que consiste em um sensor portátil que controla a temperatura do corpo humano.

Este sensor é feito de plástico, com pequenas partículas de níquel das quais sobressaem pontas agudas minúsculas.

Para realizar esta prova, os cientistas cobriram as partículas punçantes de níquel com uma substância chamada grafeno e as introduziram em um fino filme de polietileno, um tipo de plástico.

Segundo explica o diretor do estudo, Zheng Chen, para este experimento foi juntada uma camada de polietileno a um dos eletrodos da pilha, de modo que a corrente elétrica pudesse circular através desta.

"Para dirigir eletricidade, as partículas com pontas têm que se tocar fisicamente entre si, mas durante uma expansão térmica, o polietileno se estira, o que provoca que as partículas se difundam", afirma o investigador.

Deste modo, relata, o filme não serve mais como corrente, por isso que a eletricidade não pode fluir através da pilha.

Quando a equipe de cientistas aqueceu a bateria acima dos 70 graus centígrados, a camada de polietileno se expandiu como uma bola, o que causou que as partículas em ponta se separassem e a bateria se apagasse.

Quando a temperatura desceu até os 70 graus, o material se encolheu, as partículas entraram em contato de novo e a pilha começou a gerar energia mais uma vez.

"Podemos inclusive ajustar a temperatura mais alta ou mais baixa dependendo de quantas partículas introduzimos ou que tipo de material polímero escolhemos", indica o professor de química Zhenan Bao.

O engenheiro da Universidade de Stanford e coautor deste estudo, Yi Cui, diz que este projeto, em comparação com anteriores testes, "oferece uma estratégia confiável, rápida e reversível que pode melhorar a segurança".

Londres - Pesquisadores da Universidade britânica de Stanford desenvolveram a primeira pilha de lítio e íon que desliga antes de esquentar e liga quando a temperatura esfria.

Segundo um estudo publicado na revista "Nature Energy", esta nova tecnologia pode prevenir os incêndios causados pela retirada e pela proibição de muitos dispositivos que funcionam com pilhas, desde poltronas reclináveis e computadores até sistemas de navegação e "hoverboards".

A bateria consiste em dois eletrodos ou extremidades e em um líquido ou gel eletrólito que leva partículas carregadas entre si.

Atos como perfurar, provocar um curto-circuito ou sobrecarregar a pilha geram calor e, se a temperatura alcançar os 150 graus centígrados, o eletrólito pode provocar um incêndio e desencadear uma explosão.

Algumas técnicas prévias acrescentavam resistências ao fogo ou avisos antes que a pilha se aquecesse demais, mas eram métodos irreversíveis que a deixavam inoperante.

A equipe de pesquisadores de Stanford recorreu à nanotecnologia, a partir de uma invenção recente que consiste em um sensor portátil que controla a temperatura do corpo humano.

Este sensor é feito de plástico, com pequenas partículas de níquel das quais sobressaem pontas agudas minúsculas.

Para realizar esta prova, os cientistas cobriram as partículas punçantes de níquel com uma substância chamada grafeno e as introduziram em um fino filme de polietileno, um tipo de plástico.

Segundo explica o diretor do estudo, Zheng Chen, para este experimento foi juntada uma camada de polietileno a um dos eletrodos da pilha, de modo que a corrente elétrica pudesse circular através desta.

"Para dirigir eletricidade, as partículas com pontas têm que se tocar fisicamente entre si, mas durante uma expansão térmica, o polietileno se estira, o que provoca que as partículas se difundam", afirma o investigador.

Deste modo, relata, o filme não serve mais como corrente, por isso que a eletricidade não pode fluir através da pilha.

Quando a equipe de cientistas aqueceu a bateria acima dos 70 graus centígrados, a camada de polietileno se expandiu como uma bola, o que causou que as partículas em ponta se separassem e a bateria se apagasse.

Quando a temperatura desceu até os 70 graus, o material se encolheu, as partículas entraram em contato de novo e a pilha começou a gerar energia mais uma vez.

"Podemos inclusive ajustar a temperatura mais alta ou mais baixa dependendo de quantas partículas introduzimos ou que tipo de material polímero escolhemos", indica o professor de química Zhenan Bao.

O engenheiro da Universidade de Stanford e coautor deste estudo, Yi Cui, diz que este projeto, em comparação com anteriores testes, "oferece uma estratégia confiável, rápida e reversível que pode melhorar a segurança".