Hoje, muitos dispositivos, de automóveis a computadores, usam baterias, de forma que estender o tempo de execução delas pode ter um impacto significativo sobre a usabilidade dos materiais.
Agora, pesquisadores criaram a menor bateria do mundo, que tem a espessura de um cabelo humano. A bateria foi desenvolvida dentro de um microscópio eletrônico de transmissão.
Ao construir a bateria sob o microscópio, os pesquisadores foram capazes de entender como funcionam as pilhas e provar que algumas ideias que a indústria tinha sobre as baterias estavam incorretas.
Por exemplo, a experiência permitiu aos cientistas estudarem o carregamento e descarregamento de uma bateria em tempo real e com resolução em escala atômica, ampliando assim a compreensão dos mecanismos fundamentais pelos quais as pilhas trabalham.
Uma das coisas que os pesquisadores descobriram foi que o uso da haste de nanofios de óxido na bateria quase dobra em comprimento durante o carregamento. A alteração do comprimento da haste é muito maior do que a mudança de diâmetro. A indústria acreditava que as hastes cresciam mais em diâmetro do que comprimento. Agora, os fabricantes devem levar em conta esse alongamento na hora de conceber uma bateria.
Os pesquisadores também se aproximaram de serem capazes de construir “baterias 3D”. As microbaterias 3D se carregariam mais rápido e poderiam armazenar mais energia do que as convencionais.
As baterias usam uma matriz vertical de nanofios de estanho e níquel, envolvida por um polímero conhecido como Plexiglas. A equipe descobriu uma forma confiável de revestir os nanofios individuais em uma camada lisa de gel baseada no polímero que funciona como um isolante para os fios e permite a passagem de íons.
A equipe da pesquisa vem trabalhando há mais de um ano para aperfeiçoar o processo de revestimento dos nanofios. Eles querem estudar como os projetos propostos em 3D podem ser construídos a partir da escala nanométrica. Ao aumentar a altura dos nanofios, eles acreditam que podem aumentar a quantidade de energia armazenada.
Os pesquisadores estão criando milhões de nanofios que compõem um chip do tamanho de uma unha, o que proporciona uma superfície maior do que as baterias convencionais, permitindo mais poder.
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