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  • Um telefone que carrega em segundos? Cientistas aproximam da realidade
    p Uma fina, supercapacitor flexível desenvolvido na University of Central Florida apresenta alta densidade de energia e potência. Crédito:University of Central Florida

    p Uma equipe de cientistas da UCF desenvolveu um novo processo para a criação de supercapacitores flexíveis que podem armazenar mais energia e ser recarregados por mais de 30, 000 vezes sem degradar. p O novo método do NanoScience Technology Center da University of Central Florida pode eventualmente revolucionar tecnologias tão variadas quanto telefones celulares e veículos elétricos.

    p “Se eles substituíssem as baterias por esses supercapacitores, você poderia carregar seu celular em alguns segundos e não precisaria carregá-lo novamente por mais de uma semana, "disse Nitin Choudhary, um associado de pós-doutorado que conduziu grande parte da pesquisa publicada recentemente no jornal acadêmico ACS Nano .

    p Qualquer pessoa com um smartphone conhece o problema:depois de 18 meses ou mais, ele mantém a carga cada vez menos à medida que a bateria começa a se degradar.

    p Cientistas vêm estudando o uso de nanomateriais para aprimorar supercapacitores que poderiam aprimorar ou até mesmo substituir baterias em dispositivos eletrônicos. É um problema teimoso, porque um supercapacitor que retinha tanta energia quanto uma bateria de íon-lítio teria que ser muito, muito maior.

    p A equipe da UCF fez experiências com a aplicação de materiais bidimensionais recém-descobertos com apenas alguns átomos de espessura em supercondensadores. Outros pesquisadores também tentaram formulações com grafeno e outros materiais bidimensionais, mas com sucesso limitado.

    p "Tem havido problemas na forma como as pessoas incorporam esses materiais bidimensionais aos sistemas existentes - isso tem sido um gargalo no campo. Desenvolvemos uma abordagem de síntese química simples para que possamos integrar muito bem os materiais existentes com os materiais bidimensionais , "disse o investigador principal Yeonwoong" Eric "Jung, um professor assistente com nomeações conjuntas para o NanoScience Technology Center e o Materials Science &Engineering Department.

    p A equipe de Jung desenvolveu supercondensadores compostos de milhões de fios de nanômetros de espessura revestidos com cascas de materiais bidimensionais. Um núcleo altamente condutor facilita a transferência rápida de elétrons para carregamento e descarregamento rápidos. E os invólucros uniformemente revestidos de materiais bidimensionais produzem alta energia e densidades de potência.

    p A ilustração representa o novo design do supercapacitor desenvolvido na Universidade da Flórida Central. Crédito:University of Central Florida

    p Os cientistas já sabiam que os materiais bidimensionais eram uma grande promessa para aplicações de armazenamento de energia. Mas até o processo desenvolvido pela UCF para integrar esses materiais, não havia maneira de perceber esse potencial, Jung disse.

    p "Para pequenos dispositivos eletrônicos, nossos materiais estão superando os convencionais em todo o mundo em termos de densidade de energia, densidade de potência e estabilidade cíclica, "Choudhary disse.

    p A estabilidade cíclica define quantas vezes ele pode ser carregado, drenado e recarregado antes de começar a degradar. Por exemplo, uma bateria de íon de lítio pode ser recarregada menos de 1, 500 vezes sem falha significativa. Formulações recentes de supercapacitores com materiais bidimensionais podem ser recarregados alguns milhares de vezes.

    p Por comparação, o novo processo criado na UCF produz um supercapacitor que não se degrada mesmo depois de ter sido recarregado 30, 000 vezes.

    p Jung está trabalhando com o Escritório de Transferência de Tecnologia da UCF para patentear o novo processo.

    p Supercapacitores que usam os novos materiais podem ser usados ​​em telefones e outros aparelhos eletrônicos, e veículos elétricos que poderiam se beneficiar de explosões repentinas de potência e velocidade. E porque eles são flexíveis, pode significar um avanço significativo na tecnologia vestível, também.

    p “Não está pronto para comercialização, "Jung disse." Mas esta é uma demonstração de prova de conceito, e nossos estudos mostram que há impactos muito altos para muitas tecnologias. "

    p Além de Choudhary e Jung, a equipe de pesquisa incluiu Chao Li, Julian Moore e o professor associado Jayan Thomas, todo o Centro de Tecnologia UCF NanoScience; e Hee-Suk Chung do Instituto de Ciências Básicas da Coreia em Jeonju, Coreia do Sul.


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