Tecelagem de uma bateria de rede ou de tecido para utilização na água do mar
As baterias flexíveis, semelhantes a fios, podem ser tricotadas ou tecidas em várias formas
A maioria das pilhas é rígida e não é compatível com a água. Mas as pessoas trabalham e divertem-se nos oceanos e estuários e poderiam beneficiar de fontes de energia flexíveis e seguras para a água salgada. Agora, os investigadores apresentam na revista ACS Applied Materials and Interfaces um protótipo de bateria semelhante a um fio que funciona quando submerso em água do mar. Os investigadores ataram os fios recarregáveis numa rede de pesca que fazia brilhar os LED e teceram um tecido que alimentava um temporizador.
Após imersão em água salgada, estes fios recarregáveis iluminam-se com LEDs (imagem de cima) e alimentam um temporizador (imagem de baixo).
Adapted from ACS Applied Materials & Interfaces 2024, DOI: 10.1021/acsami.4c16439
As baterias flexíveis, semelhantes a fios, podem ser tricotadas ou tecidas em diferentes formas. Estas fontes de energia semelhantes a fios são leves e muitas vezes à prova de água. Mas em vez de manter as baterias longe da água, os cientistas propuseram a utilização de água salgada como componente crítico da bateria: o eletrólito (um líquido que conduz a eletricidade através de iões). Yan Qiao, Zhisong Lu e colegas já desenvolveram uma bateria amiga da água feita de fibras de carbono e fios de algodão. Neste trabalho anterior, o suor do corpo foi utilizado como eletrólito para monitores de exercício. Tal como o suor, a água do mar, que contém iões de sódio, cloreto e sulfato, também pode servir como eletrólito. Assim, Qiao, Lu e uma nova equipa quiseram desenvolver uma versão marinha de uma bateria recarregável, semelhante a um fio, que pudesse ser utilizada para iluminar redes de pesca, coletes salva-vidas ou cabos de amarração para bóias.
Para produzir eléctrodos para as baterias de água do mar, o grupo tratou feixes de fibras de carbono com revestimentos condutores de eletricidade: Hexacianoferrato de níquel para o elétrodo positivo (cátodo) e poliamida para o elétrodo negativo (ânodo). Em seguida, os investigadores torceram dois feixes, formando fios semelhantes a fios do cátodo e do ânodo. Para produzir uma bateria, os investigadores envolveram o fio do cátodo com uma camada de fibra de vidro, colocaram-na ao longo do ânodo e cobriram ambos os fios com um tecido não tecido permeável. O tecido protege os eléctrodos, mas também permite que a água do mar chegue aos eléctrodos. Nos testes com água salgada, a bateria continuou a armazenar uma carga eléctrica mesmo depois de ter sido dobrada 4000 vezes. No teste subsequente em água do mar, manteve a maior parte da sua potência de carga inicial e capacidade de armazenamento ao longo de 200 ciclos de carga e descarga.
Finalmente, para testar o conceito, o grupo atou fios de bateria para formar uma rede de pesca e teceu um pedaço retangular de tecido. A rede foi depois mergulhada em água do mar para absorver o eletrólito e carregada. A bateria da rede iluminou um painel de 10 LEDs. Do mesmo modo, a malha imersa numa solução de sulfato de sódio alimentou um temporizador durante mais de uma hora. Os investigadores afirmam que a sua bateria semelhante a um fio de lã tem potencial para ser utilizada como fonte de energia em aplicações marinhas.
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