Os usuários ativos de smartphone, em algum momento ou outro, inevitavelmente se veem conectados a uma tomada elétrica enquanto seus dispositivos são recarregados.
Esses preciosos minutos podem parecer horas. Mas se uma startup israelense fizer sucesso em seu último avanço, os consumidores poderão cobrar e ir em questão de segundos.
A tecnologia, desenvolvida pela empresa de nanotecnologia StoreDot, foi recentemente demonstrada no simpósio Think Next da Microsoft em Tel Aviv. O novo dispositivo depende de uma bateria do tamanho de um tijolo, que, segundo a empresa, move as correntes elétricas mais rapidamente que as baterias de lítio padrão. Quando a bateria é conectada a uma fonte de energia externa, como neste vídeo, um Samsung Galaxy S4, por exemplo, pode passar de quase esgotado para totalmente espremido em 30 segundos.
Não é segredo que os avanços relativamente incrementais da tecnologia de baterias de íons de lítio nas últimas décadas fizeram pouco para manter o ritmo de uma nova geração de dispositivos móveis "inteligentes" que agora incluem wearables como smartwatches e Google Glass. Até agora, os esforços mais promissores para estender a vida útil da bateria envolveram melhorias experimentais que coletam passivamente a energia do ambiente circundante, como carregamento sem fio, telas sensíveis ao toque com células solares integradas e sistemas piezoelétricos projetados para absorver energia cinética.
Mas a última invenção da empresa não é uma bateria no sentido convencional. Você pode pensar em baterias de nanodot como células de armazenamento de energia de alta densidade combinadas com eletrodos que funcionam como um supercapitador.
Incorporados ao longo da ponta do eletrodo, assim como dentro do eletrólito, encontram-se nanopontos, cristais de 2 nanômetros de comprimento sobre o comprimento de um filamento de DNA feito do que Myersdorf descreve como materiais orgânicos baratos capazes de conter uma carga.
Os cristais, derivados de aminoácidos, possuem propriedades que permitem a auto-montagem em pontos quânticos. Nanodots também emitem naturalmente um brilho avermelhado, esverdeado ou azulado na presença de luz vermelha, tornando-os um material de fonte ideal para displays OLED, alternativas de baixo custo para telas de LED, diz ele.
Quando a bateria começa a recarregar, ela armazena o surto inicial de corrente elétrica na ponta, em vez de diretamente no lítio, um método que permite 10 vezes a capacidade dos eletrodos tradicionais.
Embora a bateria nanodot não reduza a frequência com que os dispositivos precisam ser recarregados, isso torna o processo muito menos demorado e muito menos trabalhoso. Poucos pesquisadores seguiram esse caminho, em parte devido às limitações inerentes à tecnologia das baterias, que restringe cuidadosamente a taxa de carregamento e descarga das células por razões de segurança, entre outras.
Embora o produto seja um protótipo no momento, o CEO e fundador Doron Myersdorf diz que o sistema de energia "nanodot" estará pronto para o consumidor até 2016.
"Estamos confiantes de que chegaremos ao mercado", diz ele. "Já mostramos que o conceito funciona."
Apesar do avanço de Myserdorf, adaptar a tecnologia para os mercados comerciais exige que os pesquisadores resolvam uma série de questões, escreve o colunista da revista Time Jared Newman, entre eles, que a nanobateria vai cobrar muito mais rápido, mas não vai durar tanto tempo:
Na demonstração atual, a bateria do StoreDot é fisicamente maior que a do Galaxy S4 da Samsung, mas sua capacidade é menor. Então, enquanto ele pode cobrar muito mais rápido, não vai durar tanto tempo com uma carga. A StoreDot diz que está trabalhando no problema de capacidade e espera atingir sua meta de combinar baterias convencionais em um ano. O carregador também é muito maior - embora a StoreDot diga que está trabalhando para reduzir o tamanho - e será aproximadamente duas vezes mais cara que um carregador normal. Finalmente, o próprio telefone precisa ser modificado para acomodar uma alta corrente durante o carregamento ...
Reduzir a bateria e, ao mesmo tempo, melhorar a capacidade é um desafio que Myersdorf considera, em grande parte, bastante "gerenciável", uma vez que envolverá principalmente ajustes na química interna da bateria, diz ele. Uma vez que os pesquisadores elaborem a fórmula ideal, afirma ele, as baterias nanodot também permitirão milhares, em vez de centenas, de ciclos de carga sem adicionar volume, embora não esteja claro exatamente quanto tempo a bateria durará nem quanto custará aos consumidores.
Com um protótipo funcional (ainda que difícil), US $ 6 milhões em financiamento e o apoio de um grande fabricante de smartphones, o StoreDot parece estar mais adiantado do que vários outros projetos de pesquisa que buscam reinventar sistemas de armazenamento cada vez mais sobrecarregados.
"Estamos trabalhando com vários grandes jogadores", diz Myersdorf.
