As células de combustível são limpas e eficientes em termos de energia. Contudo, um grande desafio para a comercialização desta tecnologia é a durabilidade de um componente vital de cada célula, a membrana, que normalmente é feito de um polímero chamado Nafion. Durante a operação da célula de combustível, a membrana sofre degradação química e mecânica, levando a rachaduras e furos que encurtam sua vida.

Abordar esta questão, três membros do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Delaware, Ajay Prasad, Liang Wang e Suresh Advani, desenvolveram uma membrana de autocura incorporando microcápsulas preenchidas com uma solução de Nafion. O trabalho é relatado em artigo publicado no Journal of The Electrochemical Society . Um pedido de patente também foi apresentado.

"As microcápsulas são projetadas para romper quando encontram defeitos na membrana e, em seguida, liberam a solução de Nafion pré-preenchida para curar os defeitos no local, "Wang explica.

O teste de durabilidade da membrana desenvolvida confirmou que a funcionalidade de autocura pode estender muito sua vida útil.

"Os defeitos da membrana são impossíveis de detectar e reparar em uma célula de combustível operacional, "Advani diz." A única solução atualmente é substituir todo o conjunto do eletrodo de membrana, que é proibitivamente caro. "

"A possibilidade de empregar materiais poliméricos de autocura que podem curar rachaduras e furos no local é uma perspectiva empolgante para estender a vida útil e a segurança de tais sistemas, ao mesmo tempo que reduz o custo do ciclo de vida, " ele adiciona.

A descoberta é importante no desenvolvimento contínuo de células a combustível de membrana eletrolítica de polímero movidas a hidrogênio, que de acordo com Prasad, diretor do Center for Fuel Cell Research da University of Delaware, "já demonstraram o potencial para substituir os motores de combustão interna em veículos e fornecer energia em aplicações estacionárias e portáteis.