 |
|
|
NOVIDADES
A maioria das pessoas gostaria de carregar as baterias de seus celulares e outros eletrônicos com maior rapidez e menor frequência. Uma descoberta recente feita por engenheiros da Universidade da Califórnia, em San Diego (EUA), é um passo importante para o desenvolvimento de supercapacitores baseados em nanotubos de carbono que podem realizar essas tarefas. Em trabalho recente, publicado na Applied Physics Letters, um professor de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Universidade da Califórnia, em San Diego, Prabhakar Bandaru, e seu estudante, Mark Hoefer, mostraram que defeitos introduzidos artificialmente em nanotubos de carbono podem ajudar no desenvolvimento de supercapacitores. "Enquanto as baterias têm grande capacidade de armazenamento, elas levam um longo tempo para carregar. Por outro lado, os capacitores eletrostáticos podem ser carregados rapidamente, mas tipicamente têm capacidade de armazenamento limitada. Entretanto, supercapacitores e capacitores eletroquímicos incorporam as vantagens de ambos", diz Bandaru. Os nanotubos de carbono têm sido apontados como um dos mais maravilhosos materiais do século 21 e têm sido amplamente reconhecidos como emblemas da revolução da nanotecnologia. Eles são estruturas cilíndricas, com diâmetro de 1 a 100 nm, e possuem propriedades estruturais, químicas e elétricas dependentes da sua estrutura atômica regular e alta razão superfície/volume. Todavia, os defeitos são inevitáveis nessas nanoestruturas, aspecto que foi pioneiramente investigado pelo estudante de engenharia Jeff Nichols, na UCSD, e então estendido por Hoefer no laboratório do Prof. Bandaru.  Nanotubos de carbono são fortes candidatos para eletrodos de supercapacitores com alta capacidade de armazenagem de carga e energia. (No detalhe, visão de um nanotubo de carbono de parede simples). Créditos: University of California - San Diego.
Especificamente, os defeitos nos nanotubos criam sítios de carga adicionais, aumentando a carga armazenada. Os pesquisadores também descobriram métodos que podem aumentar ou diminuir a carga associada com os defeitos através do bombardeamento dos nanotubos de carbono com argônio ou hidrogênio. "É importante controlar este processo cuidadosamente porque a introdução de muitos defeitos pode deteriorar a condutividade elétrica, que é a razão principal de se usar nanotubos de carbono nessa aplicação. A boa condutividade ajuda no transporte eficiente de carga e aumenta a densidade de potência destes dispositivos", acrescentou Bandaru. "É interessante constatar que os nanotubos de carbono, que são nominalmente considerados perfeitos em termos de estrutura, poderiam ser úteis com tantos defeitos incorporados", acrescentou. Os investigadores pensam que a densidade de energia e a densidade de potência obtidas através de seu trabalho podem ser praticamente superiores aos modelos de capacitores existentes, que enfrentam problemas associados com a pouca confiabilidade, alto custo e pobres características elétricas. Bandaru e Hoefer esperam que suas pesquisas venham trazer implicações importantes na área de armazenamento de energia, tema pertinente na atualidade. "Esperamos que nossa pesquisa desperte o interesse na utilização dos nanotubos de carbono como eletrodos em dispositivos de armazenamento de carga com maior eficiência energética e maior densidade de energia", disse Hoefer. Mais pesquisa precisa ser realizada para que se descubra as aplicações potenciais desta descoberta, enquanto isso os engenheiros sugerem que esta pesquisa poderia levar a grande variedade de aplicações comerciais, e esperam que mais cientistas e engenheiros sejam estimulados a trabalhar nesta área, disse Bandaru. Science Daily (Tradução - AGS). Assuntos Conexos: |
|||||||||||||||||||||||
