As baterias de fibra são baterias milimétricas baseadas em fibras que podem ser tecidas em peças de roupa ou usadas para criar eletrônicos altamente flexíveis e vestíveis. Nos últimos anos, muitas equipes de pesquisa em todo o mundo têm tentado fabricar essas baterias, usando uma variedade de técnicas e abordagens diferentes.
A maioria das técnicas existentes para a criação de baterias de fibra envolve processos de revestimento camada por camada que foram adaptados a partir da fabricação de baterias planares, uma tecnologia de bateria plana e fina. Apesar de suas vantagens, esses processos normalmente permitem a criação de um número limitado de baterias por vez, portanto, são inadequados para produção em larga escala.

Pesquisadores da Universidade Fudan, na China, introduziram recentemente um método alternativo para fabricar baterias de fibra que poderia ser mais fácil de implementar em escala industrial. Este método, introduzido em um artigo publicado na Nature Nanotechnology , é baseado em uma técnica geral de extrusão de solução que pode produzir lotes de várias baterias de fibra em uma única etapa.

O método de produção proposto pelos pesquisadores baseia-se em uma estrutura de fieira, uma tampa ou placa com vários pequenos orifícios que é frequentemente usada para produzir fibras. Essa estrutura, que possui três canais principais de extrusão, pode ser usada para criar baterias de fibra compostas por um cátodo e um ânodo paralelos, encapsulados por um eletrólito, com taxas de produção notáveis ​​de 250 m h ^-1 .

“Nossa fieira industrial de três canais simultaneamente extrusa e combina os eletrodos e eletrólitos das baterias de fibra em altas taxas de produção”, explicaram Meng Liao e seus colegas em seu artigo. "O fluxo laminar entre os componentes funcionais garante suas interfaces perfeitas durante a extrusão."

Em comparação com os métodos existentes para a produção de baterias de fibra, a abordagem dos pesquisadores pode produzir notáveis ​​1.500 km de baterias de fibra contínua para cada unidade de fieira utilizada. Isso é mais de três vezes mais baterias do que aquelas produzidas pelas técnicas de melhor desempenho desenvolvidas até agora.

Em seu artigo, Liao e seus colegas demonstraram o alto potencial de seu método usando-o para criar cerca de 10 m ² de tecidos tecidos à base de bateria de fibra. Esses tecidos foram projetados especificamente para serem usados ​​na criação de barracas inteligentes e responsivas, e a bateria de fibra usada para alimentá-los tinha uma densidade de energia de 550mWhm ^-2 .

A tenda inteligente que eles projetaram tem vários recursos interessantes e avançados. Por exemplo, ele pode coletar energia do sol, armazená-la e usá-la para controlar uma tela e outras tecnologias dentro dela. No futuro, o método de produção de baterias introduzido pelos pesquisadores poderá ser usado para criar tendas semelhantes ou outros eletrônicos baseados em têxteis em grande escala, potencialmente facilitando seu uso generalizado.

“Nosso método é direto e a bateria têxtil flexível obtida é estável, durável e segura”, escreveram Liao e seus colegas em seu artigo. "Prevemos que irá promover a produção em larga escala e aplicações práticas de baterias de fibra para a eletrônica de próxima geração." + Explorar mais

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