Fabricar baterias de papel e de madeira é algo que os pesquisadores vêm tentando fazer há algum tempo devido ao baixo custo e à leveza dos materiais envolvidos.
Abdellah Malti e seus colegas da Universidade de Linkoping, na Suécia, escreveram um novo capítulo nessa história - e um capítulo que vale bem por um livro inteiro.
O protótipo do "papel de energia", como a equipe o chama, medindo 15 centímetros de diâmetro e alguns décimos de milímetro de espessura, conseguiu armazenar até 1 Farad, a mesma capacidade dos supercapacitores atualmente no mercado, que são muito maiores e usam materiais bem mais caros.
De acordo com a equipe, o protótipo bateu nada menos do que quatro recordes mundiais simultaneamente, o que explica sua excepcional capacidade de armazenamento de eletricidade:
1 - Carga e capacitância mais elevadas em eletrônicos orgânicos: 1 Coulomb e 2 Farads, respectivamente.
2 - Corrente mais elevada em um condutor orgânico: 1 Ampere.
3 - Mais elevada capacidade de condução simultânea de íons e elétrons.
4 - Transcondutância mais elevada em um transístor: 1 Siemens (o siemens é o inverso do ohm).
Faltam ciclos
O recarregamento do papel de energia é no estilo dos capacitores - super-rápido, feito em apenas alguns segundos - e o protótipo apresentou uma durabilidade de algumas centenas de cargas e descargas - o padrão para um produto comercial fica ao redor dos mil ciclos.
"Filmes finos que funcionam como capacitores já existem há algum tempo. O que nós fizemos foi produzir o material em três dimensões. Nós podemos produzir folhas grossas", disse o professor Xavier Crispin, orientador do trabalho, ele próprio envolvido em um trabalho que chamou a atenção há algumas semanas, com a criação de circuitos eletrônicos dentro de plantas vivas.
Papel de energia
A base desse híbrido de bateria e capacitor é a nanocelulose, fibras de celulose reduzidas à nanoescala - 20 nanômetros, em média - por um processo de alta pressão, à qual é adicionado um polímero condutor chamado PEDOT:PSS - todo o processo é feito em água.
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As fibras de nanocelulose recobertas pelo polímero formam um emaranhado, com os inúmeros espaços entre as fibras permitindo que o polímero funcione como eletrólito.
Ao contrário dos capacitores e baterias atualmente no mercado, o papel de energia é produzido a partir de materiais simples - celulose renovável e um polímero facilmente disponível -, é leve, não requer produtos químicos perigosos ou metais pesados e é à prova d'água.
Não por acaso, a equipe acaba de receber um financiamento milionário da Fundação Sueca de Pesquisas Estratégicas para tentar transformar o protótipo em produto comercializável.
