Novos materiais

Sólido que se comporta como líquido vai miniaturizar baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica -  08/09/2016

Os íons passam pelo interior do material sólido como se ele fosse um líquido. [Imagem: ACS/JACS]

Sólido ou líquido?

Um sólido que se comporta como um líquido - e que não seja um material granulado - pode parecer algo bizarro, mas é justamente isso o que Demetrius Vazquez-Molina, da Universidade Central da Flórida, nos EUA, acaba de descobrir.

De acordo com as primeiras análises, o material pode abrir um mundo de novas possibilidades de aplicações no campo da eletrônica e da computação, da óptica e principalmente das baterias.

Tudo começou quando Demetrius pressionou um material chamado COF-5, uma nanoesponja sintética e não-inflamável, para formar estruturas maiores. Ao analisar a estrutura das peças finais, usando difração de raios X, o material parecia exibir uma estrutura cristalina interna muito estranha e diferente do que seria de se esperar.

O resultado da análise mostrou que as estruturas cristalinas dentro das peças prensadas assumem padrões precisos que permitem que íons fluam livremente, como se estivessem dentro de um líquido - um autêntico sólido com comportamento de líquido.

Bateria totalmente sólida

Imediatamente a equipe pensou nas baterias de lítio, que precisam de eletrólitos líquidos para que os íons de lítio fluam - mas esses eletrólitos têm limitações e vários riscos, e são eles que tornam as baterias grandes.

Usar um material sólido para que os íons de lítio fluam de um eletrodo para outro dentro da bateria pode se mostrar algo revolucionário.

"Nós ainda precisamos fazer muitos testes, mas isto é muito promissor. Se pudermos eliminar a necessidade de um líquido e usar outro material que não seja flamável, isso exigirá menos espaço e menos invólucros, o que pode realmente mudar as coisas. Isso significará baterias menores e mais leves," disse o professor Fernando Uribe-Romo, coordenador da equipe.

A estrutura cristalina desse sólido com jeitão de líquido também poderá avançar a miniaturização da eletrônica e otimizar a transferência de dados por meio de luz.

Bibliografia:

Mechanically Shaped Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks Reveal Crystallographic Alignment and Fast Li-Ion Conductivity
Demetrius A. Vazquez-Molina, Gavin S. Mohammad-Pour, Chain Lee, Matthew W. Logan, Xiangfeng Duan, James K. Harper, Fernando J. Uribe-Romo
Journal of the American Chemical Society
Vol.: 138 (31), pp 9767-9770
DOI: 10.1021/jacs.6b05568