O seu rendimento é três vezes superior ao habitual
O custo de produção diminui e respeitam o meio ambiente
Mais uma vez, a natureza inspirou uma investigação e, mais uma vez, aconteceu num momento em que o investigador estava num momento de descontração.
Imagem: Pixabay.
Há alguns meses atrás, Zachary Favors, da Universidade da Califórnia Riverside, estava na praia a aproveitar um momento de lazer e fez um gesto que todos já fizemos alguma vez nesse ambiente: pegar num bocado de areia com a mão. Mas em vez de a deixar cair entre os dedos, reparou que esta é composta principalmente por quartzo, ou seja, por dióxido de silício. Hoje, com o seu equipamento da Faculdade de Engenharia de Riverside, e baseando-se na areia da praia como material, criou uma bateria de iões de lítio que em termos de duração ultrapassa três vezes o standard atual da indústria. A bateria, para além de ser de alto rendimento, tem um baixo custo de produção, não é tóxica e respeita o meio ambiente.
Os problemas em que estão a trabalhar
Autor da imagem: Krzysztof Woźnica via Wikimedia Commons
A equipa de investigadores – formada por Mihrimah Ozkan, Cengiz Ozkan e Zachary Favors – trabalha para melhorar as baterias de iões de lítio, centrando-se sobretudo no ânodo ou lado negativo da bateria. Atualmente, o material mais utilizado para o ânodo é a grafite. Contudo, e dado que a potência dos aparelhos eletrónicos está constantemente a aumentar, este material está a deixar de ser eficaz. Por outro lado, a indústria procura um substituto no silício nanométrico, mas este também apresenta um problema: degrada-se facilmente e a sua produção em grande escala é complicada. A equipa de Favors resolveu ambos os problemas e a sua investigação já foi publicada naScientific Reports, do grupo Nature.
Esquema em que se mostra como a areia se transforma em nano silício puro. Imagem retirada da página web de UCR Today
A solução para os problemas
Da esquerda para a direita, Mihrimah Ozkan, Cengiz Ozkan e Zachary Favors no seu laboratório.
Após o episódio na praia, Favors regressou ao laboratório da UC Riverside. Aí moeu a areia a uma escala nanométrica e purificou-a. Dissolveu outros dois elementos frequentes no mar, o sal e o magnésio, no quartzo purificado e aqueceu a mistura resultante. Obteve silício puro. E isso não foi tudo. A equipa apercebeu-se de que o silício puro à nano escala tem uma estrutura porosa que faz com que o rendimento das baterias seja mais elevado, até três vezes mais do que o habitual. Esta descoberta pode beneficiar-nos a todos como consumidores, dado que prolongará a vida das baterias que usamos nos nossos dispositivos móveis e reduzirá significativamente a necessidade de os recarregarmos.
