Princípios importantes
- Cientistas criaram um dispositivo que pode um dia eliminar a necessidade de uma bateria separada em wearables.
- A invenção é um dispositivo macio e elástico que converte movimento em eletricidade e pode funcionar em ambientes úmidos.
- Os pesquisadores estão correndo para encontrar novas maneiras de alimentar eletrônicos pessoais.
Seu próximo dispositivo vestível pode não precisar de uma fonte de alimentação separada, graças aos recentes avanços na ciência das baterias.
Os pesquisadores criaram um dispositivo macio e elástico que converte movimento em eletricidade e pode funcionar em ambientes úmidos. A invenção promete alimentar dispositivos vestíveis, carregando-os espontaneamente sem a necessidade de uma fonte de alimentação externa. É parte de um esforço crescente para encontrar novas maneiras de alimentar eletrônicos pessoais.
"As baterias predominantes para eletrônicos pessoais são as baterias de íons de lítio, que têm sido as melhores baterias recarregáveis por cerca de trinta anos", Bingqing Wei, diretor do Centro de Células de Combustível e Baterias da Universidade de Delaware, disse Lifewire em uma entrevista por e-mail. Wei não estava envolvido na nova pesquisa.
"No entanto, as baterias de íons de lítio atuais sofrem de problemas de segurança e capacidade limitada", acrescentou Wei.
Carregamento elástico
Os cientistas da North Carolina State University esperam que sua nova invenção possa resolver algumas das limitações da tecnologia atual de baterias. O coração do coletor de energia que eles criaram é uma liga metálica líquida de gálio e índio. A liga é envolta em um hidrogel - um polímero macio e elástico inchado com água, de acordo com um artigo publicado recentemente.
"A energia mecânica - como a energia cinética do vento, ondas, movimento do corpo e vibrações dos motores - é abundante", disse Michael Dickey, um dos autores do artigo, em um comunicado à imprensa. "Criamos um dispositivo que pode transformar esse tipo de movimento mecânico em eletricidade. E um de seus atributos notáveis é que funciona perfeitamente bem debaixo d'água."
Os pesquisadores estão trabalhando em outro projeto para alimentar dispositivos vestíveis aumentando a potência da colheitadeira.
Inovações em Bateria
Pesquisadores em todo o mundo estão correndo para encontrar novas maneiras de alimentar a eletrônica, disse Chibueze Amanchukwu, professor de engenharia molecular da Universidade de Chicago, à Lifewire em uma entrevista por e-mail. Uma abordagem é aumentar a densidade de energia das baterias para aumentar a vida útil da bateria.
"Esses projetos se concentram na substituição de grafite na bateria por silício e lítio metálico", disse Amanchukwu. "Para resolver as questões de segurança, pesquisadores como eu estão interessados em substituir completamente os líquidos inflamáveis e perigosos da bateria por versões de estado sólido não inflamáveis."
Inovações na tecnologia de baterias podem resultar em eletrônicos pessoais novos e aprimorados que não são possíveis hoje, disse Amanchukwu.
"Os dispositivos se tornariam mais seguros e durariam muito mais, o que significa que eles podem brincar ou trabalhar mais", acrescentou. "Baterias flexíveis também permitiriam dispositivos pessoais vestíveis que se adaptam melhor ao corpo (pense em um Apple Watch verdadeiramente flexível) e podem alimentar 'roupas inteligentes' e dispositivos inteligentes de IoT."
A chave para as novas tecnologias de bateria é obter melhor desempenho da unidade do mesmo tamanho, disse a CEO da Amionx, Jenna King, à Lifewire em uma entrevista por e-mail.
"É por isso que vemos tantas empresas focadas em melhorar a segurança dessas baterias também", acrescentou King. "Em essência, a bateria se torna uma bomba mais poderosa no mesmo pacote."
Baterias melhores para um futuro melhor
Um novo tipo de bateria usando materiais de nano silício substitui o material típico de ânodo (eletrodo negativo) em baterias de íons de lítio.
"Isso permite uma bateria muito mais poderosa, mas também significa que a bateria representa um risco de segurança maior", disse King. "Há também avanços nas baterias recarregáveis de lítio metálico que também aumentam a densidade de energia. A indústria está tentando superar problemas com o ciclo de vida dessas baterias, bem como a chance de incêndios ou explosões."
Tecnologia de bateria do futuro pode ajudar a lidar com questões de mudança climática, disse Francis Wang, CEO da NanoGraf Technologies, uma startup de material de bateria avançada, à Lifewire em uma entrevista por e-mail.
"Baterias melhores permitirão uma adoção maior e mais rápida de veículos elétricos, pois o desempenho e os preços atendem às demandas dos consumidores tradicionais", acrescentou Wang. "Baterias aprimoradas também inaugurarão uma nova era de densidade de energia em escala de rede, onde as baterias ajudarão a equilibrar a rede e suportar emissões mais baixas."
