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Os cientistas tropeçaram em uma bateria que dura para sempre?

Imagine uma bateria que possa ser recarregada por décadas. Não mais se livrar de telefones celulares por causa da diminuição da duração da bateria. Não há mais aterros cheios de baterias de iões de lítio.

Este é um passo mais próximo da realidade, graças ao trabalho de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine.

A descoberta que poderia levar a baterias de vida ultra longa aconteceu por acaso. Uma equipe de pesquisadores liderada por Reginald Penner, presidente do departamento de química da universidade, vinha estudando nanofios, minúsculos fios condutores que mostram uma grande promessa de uso em baterias. O problema é que os nanofios são frágeis e geralmente começam a se desgastar e rachar após um certo número de ciclos de carregamento.

Um dia, Mya Le Thai, candidata a PhD no laboratório de Penner, decidiu, por um capricho, trocar o eletrólito líquido ao redor do conjunto de nanofios por uma versão em gel.

“Ela começou a pedalar esses capacitores de gel e foi quando tivemos a surpresa”, lembra Penner. "Ela disse: 'essa coisa tem passado por 10.000 ciclos e ainda continua.' Ela voltou alguns dias depois e disse 'tem pedalado por 30.000 ciclos'. Isso continuou por um mês.

A equipe percebeu que eles tinham algo especial em suas mãos. Embora ainda não tenham certeza do motivo pelo qual o uso de um eletrólito de gel parece impedir a quebra dos nanofios, eles têm uma hipótese. O gel, explica Penner, é tão grosso quanto manteiga de amendoim. Os nanofios, que são centenas de vezes mais finos que o cabelo humano e feitos de óxido de manganês, são 80% porosos. Com o tempo, o gel espesso penetra lentamente nos poros dos nanofios e os torna mais macios. Essa suavidade reduz sua fragilidade.

"Após 5.000 ciclos com líquido normal, [os nanofios] começam a quebrar", diz Penner. “E então eles começam a cair. Nada disso está acontecendo no gel.

Neste momento, a equipe está trabalhando para testar essa hipótese. Se estiver correto, eles continuarão experimentando diferentes tipos de materiais e géis para ver o que funciona melhor. Se o trabalho durar, os nanofios embrulhados em gel poderiam eventualmente ser um componente em baterias de longa duração. É provável que isso demore vários anos, diz Penner, embora tenha recebido ligações de empresas interessadas na criação de seu laboratório.

"O quadro geral é que pode haver uma maneira muito simples de estabilizar os nanofios do tipo que estudamos", diz Penner. "Se isso for geralmente verdade, seria um grande avanço para a comunidade".

Como a maioria dos eletrônicos domésticos tem duração limitada por fatores além da vida útil da bateria, uma bateria que dura uma década ou duas poderia facilmente sobreviver ao dispositivo que ela alimenta.

"Se você pudesse obter 100.000 ciclos de uma bateria de iões de lítio, isso poderia significar que você nunca precisa comprar dois deles", diz Penner. "Estamos falando de uma vida de 20 anos, talvez até mais do que isso."

Os cientistas tropeçaram em uma bateria que dura para sempre?