Cientistas desenvolvem baterias com fluídos orgânicos

Por , em 14.08.2017

Cientistas desenvolveram uma bateria flexível e fina adaptada a dispositivos implantáveis ​​que elimina substâncias químicas perigosas e as substitui por líquidos biologicamente compatíveis. As baterias dobráveis usam líquidos à base de sódio – uma solução salina e outra com culturas de células – e essa inovação pode mudar a forma como energizamos dispositivos portáteis e até mesmo implantes médicos.

“As baterias atuais, como as de íons de lítio usadas em implantes médicos, geralmente vêm em formas rígidas”, diz um dos pesquisadores, Yonggang Wang, da Universidade Fudan, na China. “Além disso, a maioria das baterias flexíveis baseiam-se em eletrólitos inflamáveis ​​orgânicos ou corrosivos, que sofrem de riscos de segurança e baixa biocompatibilidade para dispositivos portáteis, sem falar dos implantes”.

Cientistas criam super-bateria feita de tinta e papel

A demanda por dispositivos portáteis e implantáveis, como pulseiras, sensores portáteis e pílulas eletrônicas, levou a um maior esforço de pesquisa para criar baterias em miniatura para alimentá-los.

Todos testemunhamos a bagunça e a corrosão que baterias que vazam podem causar nos nossos preciosos equipamentos eletrônicos. As baterias miniaturizadas que usam esses produtos químicos precisam de reforço estrutural significativo e vedação substancial para garantir que os produtos químicos perigosos não escapem.

A melhor solução para isso é livrar-nos completamente dos eletrólitos corrosivos.

A equipe de pesquisa trocou os produtos químicos corrosivos para líquidos à base de sódio que são completamente bio-compatíveis. Uma opção usou uma solução salina normal e outra um meio de cultura de células contendo aminoácidos, açúcares e vitaminas – um líquido que imita o fluido em torno das células do corpo humano. Com os líquidos que não prejudicam o interior do corpo, o perigo de vazamento de eletrólitos é muito minimizado.

Essas baterias terão carga até o ano 7746

A equipe fez dois tipos de baterias. O primeiro utilizou filmes finos de material de eletrodos presos em uma malha feita de fios de aço, criando uma correia plana “2D”. O segundo usou uma fibra de nanotubo de carbono com materiais de eletrodos de nanopartículas incorporados.

Ambos os estilos podem ser vistos na ilustração abaixo.

Arma inesperada contra o câncer

Os dois tipos de bateria superaram a maioria das baterias atuais de íon de lítio usadas em eletrônicos usáveis em termos de quantidade de carga que podem conter e saída de energia – os dois fatores cruciais que determinam o sucesso de uma bateria.

Mas o eletrodo de nanotubos de carbono também fez algo inesperado. Durante os testes, os cientistas notaram uma reação secundária interessante. O esqueleto de nanotubos de carbono acelerou a conversão de oxigênio dissolvido em íons hidroxizados. Embora este tenha sido um processo que destrói a eficácia da bateria, é perfeito para um tratamento do câncer que tenta matar a doença por inanição.

Embora esta observação seja empolgante, mais pesquisas interdisciplinares serão necessárias para confirmar que este é um tratamento viável para o câncer, por isso continua sendo pouco mais do que uma aplicação teórica no momento.

Misteriosa bateria funciona há 175 anos com a mesma carga

“Nós podemos implantar estes eletrodos em forma de fibra no corpo humano para consumir oxigênio essencial, especialmente para áreas que são difíceis de alcançar com medicamentos injetáveis”, diz Wang. “A desoxigenação pode até acabar com células cancerosas ou bactérias patogênicas, uma vez que elas são muito sensíveis às mudanças no pH do ambiente vivo”.

Não há dúvida de que as baterias possuem uma funcionalidade impressionante, mas eles precisarão de novos testes antes de termos certeza de que elas vão realmente funcionar nos tipos de eletrônicos que elas seriam úteis. [Science Alert]

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