Figura 1:Diagrama da rede dupla inorgânica / orgânica dentro do gel de íon forte, demonstrações de sua resiliência (teste de compressão, teste de alongamento) e moldabilidade (filme, tubo, forma de peixe). Crédito:Kobe University
Os pesquisadores desenvolveram um gel altamente robusto que inclui grandes quantidades de líquido iônico. A equipe de pesquisa foi liderada pelo professor MATSUYAMA Hideto e pelo professor assistente KAMIO Eiji (Escola de Ciências da Universidade de Kobe, Centro de Tecnologia de Membrana e Filme). Essas descobertas foram publicadas em 8 de novembro em Materiais avançados .
O líquido iônico é uma substância feita exclusivamente de íons, e tem propriedades únicas - por exemplo, não evapora em temperaturas normais [W1] [K2] ou pressões, e possui alta estabilidade térmica. Os géis que contêm líquido iônico são conhecidos como géis iônicos. Com as mesmas propriedades dos líquidos iônicos, bem como sua capacidade de reter a forma líquida, eles podem ser potencialmente usados como eletrólitos para baterias recarregáveis e como membranas para separação de gases. Contudo, a baixa resistência mecânica dos géis iônicos típicos limita suas aplicações práticas.
A equipe de pesquisa criou uma rede dupla dentro do líquido iônico, combinando uma rede de partículas de sílica inorgânica com uma rede de polímeros orgânicos. Isso melhorou dramaticamente a resiliência do gel iônico, e o gel que eles desenvolveram pode suportar mais de 25 MPa de tensão compressiva sem quebrar. A força do gel iônico robusto recentemente desenvolvido origina-se na rede dupla interpenetrante especial. Quando o estresse é aplicado ao gel, a frágil rede de partículas de sílica se quebra e dissipa a energia carregada. A interação física entre as partículas de sílica permite que a rede se auto-recupere. [K3] A maior parte do líquido iônico contido no gel não vaporiza, portanto, pode ser armazenado em uma condição estável por um longo tempo. Mesmo a exposição a um vácuo de alta temperatura não prejudica seu desempenho, portanto, também pode ser usado em campos de alta temperatura.
O gel obtido nesta pesquisa poderá ser utilizado em membranas de separação de CO2 ou como eletrólitos para baterias recarregáveis. Nossa equipe de pesquisa colaborará com as empresas para encontrar aplicações práticas para este gel. Eles também continuarão a analisar o mecanismo de fortalecimento em mais detalhes, e visam um desempenho superior, gel mais forte projetando a rede perfeita.
