Ao controlar a formação de ferrugem em solução, pesquisadores em Artes e Ciências cultivaram uma esteira porosa de fibras condutivas de espessura micrométrica fixada a um tecido macio, camada flexível de plástico orgânico. Este novo dispositivo de armazenamento de energia pode resistir a golpes de martelo mais de 40 vezes. Crédito:Laboratório D'Arcy / Universidade de Washington
Pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis criaram um dispositivo de armazenamento de energia que pode resistir a golpes de martelo mais de 40 vezes. O supercapacitor inquebrável também não é inflamável, ao contrário das baterias de íon de lítio. O novo trabalho é reportagem de capa da edição de 23 de abril da revista Sustainable Energy and Fuels.
"Deixar cair produtos eletrônicos acidentalmente, como um laptop ou celular, é um cenário comum que pode levar à falha do dispositivo, "disse Julio D'Arcy, professor assistente de química em Artes e Ciências. "Em alguns casos, dispositivos de armazenamento de energia pegam fogo devido a falha causada por impacto. A chance de danos por impacto só aumentará à medida que os componentes eletrônicos se tornarem mais flexíveis e usados no corpo humano. "
Hongmin Wang, um Ph.D. candidato em química que trabalha no laboratório de D'Arcy, liderou o esforço para criar o novo material.
Ao controlar a formação de ferrugem em solução, pesquisadores cultivaram uma esteira porosa de fibras condutivas de espessura micrométrica fixada a uma superfície macia, camada flexível de plástico orgânico. O resultado é um tanto semelhante a um sanduíche aberto.
“Esse é o mesmo mecanismo responsável pela formação de ferrugem na superfície de uma peça de aço úmida, "D'Arcy disse." Aqui, projetamos cuidadosamente a orientação da nanoestrutura para que um filme de polímero seja montado paralelamente a uma superfície enferrujada. Ela produz uma esteira entrelaçada de nanofibras de polímero com uma estrutura semelhante a um tecido que é flexível e ideal para armazenar energia em um supercapacitor. "
Os pesquisadores dobraram seu novo material em ângulos diferentes repetidamente. Eles martelaram repetidamente, e também o testaram contra um impacto equivalente a uma colisão de carro a 30 mph. A mesma quantidade de impacto quebraria outros materiais, como metal e carbono.
O dispositivo resistiu bem a esses testes extremos:após o primeiro golpe do martelo, reteve 80% de sua capacidade de armazenar energia em níveis máximos de eficiência; depois de 40 ataques repetidos, ainda estava em 74 por cento.
