p Jogos de torre, como o Jenga, podem ser usados ​​para explicar aos alunos como funcionam as baterias de íon-lítio, atender a uma necessidade educacional para entender melhor uma fonte de energia que se tornou vital para a vida cotidiana. p Embora as baterias de íon de lítio sejam abundantes em muitos de nossos dispositivos eletrônicos, de smartphones a veículos elétricos, os recursos disponíveis para ensinar as crianças como trabalham e por que são importantes são limitados.

p Uma equipe da Escola de Química da Universidade de Birmingham, desenvolveu uma ferramenta educacional que usa o jogo do bloco de torres Jenga para explicar os processos em funcionamento dentro das células da bateria e a eletroquímica por trás delas. Seu método é publicado no Journal of Chemical Education .

p Uma bateria recarregável de íons de lítio consiste em um óxido e um eletrodo de grafite. Estes são normalmente construídos em camadas separadas por um eletrólito. Quando a bateria está carregada, Os íons de lítio se movem do grafite para o eletrodo de óxido através do eletrólito. Colecionadores atuais, onde os eletrodos são revestidos, permitir que os elétrons se movam através de um circuito externo, fornecendo energia.

p Usando as camadas de blocos, as crianças podem ter uma noção de como a bateria é construída e como os diferentes componentes interagem entre si. A bateria Jenga pode mostrar o funcionamento da bateria e as principais características. A intercalação, ou em camadas, a química de carregar e descarregar esse tipo de bateria pode ser facilmente visualizada. Por meio da remoção de alguns blocos em branco no eletrodo de grafite (esses blocos representam o espaço vazio entre as camadas de grafite), um aluno pode mover os blocos de íons de lítio do eletrodo de óxido para o eletrodo de grafite. O processo reverso ocorrerá na alta.

p A simplicidade desta demonstração fornece uma base para a explicação da química complexa e das reações redox. A importância e a segurança da taxa de cobrança para diferentes aplicações também podem ser mostradas, quando os alunos removem os blocos de íon de lítio dos eletrodos de óxido em taxas variáveis. A carga mais rápida invariavelmente leva ao colapso da estrutura Jenga.

p O jogo do bloco de torre também pode demonstrar como o desempenho da bateria reduz o uso contínuo, mostrando como os blocos se deslocam ligeiramente à medida que os blocos de lítio são removidos e reinseridos.

p A pesquisadora Elizabeth Driscoll explica:"As demonstrações práticas são conhecidas por serem uma forma útil de apoiar a aprendizagem - os professores costumam usar limões ou batatas para explicar as baterias convencionais não recarregáveis, por exemplo. Mas sabemos que a eletroquímica é uma área complicada para professores, o que muitas vezes leva a equívocos entre os alunos. Queríamos criar uma atividade prática que ajudasse a resolver isso e a explicar esse tipo de recarregável. "

p Ao introduzir conjuntos de blocos de torre com cores fortes contrastantes e texturas diferentes, a equipe também foi capaz de desenvolver ferramentas de ensino que seriam mais inclusivas para alunos cegos ou amblíopes.

p As atividades foram testadas com várias escolas visitantes no ano passado, incluindo:a palestra de demonstração Top of the Bench da Royal Society of Chemistry, com feedback positivo de professores e alunos. Os sets também apareceram em eventos públicos em museus, do museu de ciência ThinkTank em Birmingham ao Manchester Science Museum e a Royal Institution em Londres.

p O próximo passo da equipe será permitir que a atividade seja amplamente acessível a mais alunos e fornecer suporte aos educadores nesses tópicos. O financiamento da Faraday Institution e da Royal Society of Chemistry já permitiu que 100 pequenos conjuntos de jenga fossem fornecidos a uma escola secundária de Birmingham. Conjuntos de salas de aula táteis também serão fornecidos para o serviço de Suporte Sensorial New College Worcester e Bolton. Os educadores interessados ​​em produzir seus próprios conjuntos podem acessar as instruções completas por meio do papel de acesso aberto no Journal of Chemical Education .