Baterias podem ser carregadas em apenas dois minutos

Pequeno eletrodo permite o uso da tecnologia em baterias de lítio e níquel.

A larga utilização de baterias no mercado de eletrônicos levou os cientistas a pesquisar materiais que pudessem acelerar o processo de recarga deste componente sem afetar o seu desempenho na alimentação dos produtos. Depois de diversos estudos e testes, alguns com relativo sucesso, os pesquisadores descobriram um eletrodo que pode tornar a recarga das baterias muito mais rápida.

O interessante é que o eletrodo pode ser utilizado tanto em baterias de lítio quanto de níquel, diferente das pesquisas anteriores que eram focadas apenas no primeiro tipo. Os autores da pesquisa são da Universidade de Illinois.

Uma nova estrutura

As novas pesquisas usam uma abordagem diferente daquela utilizada anteriormente. Enquanto os estudos estavam focados no quão rápido um íon de lítio consegue se mover dentro do material da bateria, o que determina a velocidade com a qual a recarga é efetuada, a descoberta mais recente tem como objetivo reduzir a distância que o íon precisa percorrer até atingir um eletrodo.

Diminuindo essa distância, o processo de carregar a bateria é realizado mais rapidamente. O método utilizado pelos cientistas para tornar isso possível é relativamente simples. O que eles fizeram, grosso modo, foi reorganizar os itens da bateria e diminuir um pouco o tamanho dos componentes internos. Ajustando o tamanho das esferas de poliestireno presentes nas baterias, eles conseguiram ajustar o espaçamento entre os eletrodos. Com as esferas fixadas em suas devidas posições, elas foram revestidas com uma camada de opala (uma forma de sílica).

Depois disso, uma placa de níquel foi eletrodepositada na opala, seguida pelas demais camadas de uma bateria. Quando o processo de construção da bateria é finalizado, cerca de 94% do espaço na estrutura está vazio, o qual é então preenchido com matéria de bateria (lítio ou níquel).

De acordo com os autores do estudo, a nova estrutura traz três benefícios: uma rede de poros de eletrólitos que possibilita o rápido transporte de íons, uma menor distância entre os íons e os eletrodos e um eletrodo com alta condutividade de elétrons.

Todas essas vantagens fazem com que a bateria funcione como um supercapacitor quando o assunto é carga e descarga. Utilizando níquel como material de bateria, os eletrodos são capazes de recarregar 75% da bateria em 2,7 segundos, e apenas 20 segundos para que a carga chegue a 90%.

O lítio não apresentou resultados tão bons, mas ainda assim o tempo de recarga é impressionante, levando cerca de um minuto para carregar 75% da bateria e pouco mais de dois minutos para que 90% da carga seja efetuada.

Para quando?

De acordo com os cientistas responsáveis pelo estudo, a tecnologia e os materiais utilizados na pesquisa permitem a produção em larga escala deste novo tipo de bateria. Testes ainda precisam ser realizados a fim de garantir a qualidade e a segurança do dispositivo de alimentação, mas se tudo correr como o esperado, logo a tecnologia deve estar disponível no mercado.

Pesquisadores norte-americanos criam antena 3D

Utilizando impressão de nanopartículas de prata, acadêmicos da Universidade de Illinois criam antena com magnitude de frequência maior e tamanho menor que as convencionais.

Com modelos de celulares e smartphones cada vez menores e mais potentes, as fabricantes encontram problemas em adaptar antenas que acompanhem o desempenho do hardware desses eletrônicos. Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade de Illinois, nos EUA, desenvolveu um método de impressão em nanoescala para a criação das antenas 3D.

A técnica desenvolvida por Jacob Adams, Jennifer Bernhard e Jennifer Lewis utiliza nanopartículas de prata impressas na parte interna de hemisférios de vidro. “Com a impressão diretamente no substrato hemisférico, nós temos uma antena altamente versátil, que se aproxima dos limites fundamentais ditados pela física (conhecido como limite de Chu)”, explicou Bernhard em publicação da Universidade.

A frequência de operação da antena 3D é determinada, principalmente, pela seção transversal de impressão e espaçamento entre as linhas que circundam o hemisfério de vidro. De acordo com os pesquisadores, o método possui flexibilidade para ser adaptado a outras superfícies.

Tal característica permitiria sua compatibilidade com outras frequências, potencializando o seu encapsulamento e a redução de tamanho dos gadgets. O menor desgaste da antena, devido à ausência de componentes mecânicos, é outra vantagem desta tecnologia.

Comunicação através de anéis de vento será aplicada em robôs

Grilo que vive em cavernas inspira a tecnologia, que evita interceptações.

Pesquisadores da Monash University em Clayton, na Austrália, estão em fase de desenvolvimento para implementar um novo sistema de comunicação entre robôs. Longe das tecnologias envolvendo um sinal digital ou de rádio, a descoberta da vez é através de anéis de ar disparados pelas máquinas, em um procedimento totalmente silencioso.

A inspiração veio do mundo animal: é o Phaeophilacris spectrum, uma espécie africana de grilo que vive em cavernas. O inseto utiliza algo bastante similar para se comunicar com as fêmeas e indicar a aproximação da época de reprodução sem atrair eventuais predadores.

A comunicação ocorre através de anéis de ar em vórtice (como um círculo de fumaça, porém invisível), criados quando uma rajada de vento é expelida por uma cavidade até a superfície. No caso das máquinas, a interceptação e codificação desse sinal é bem mais complicada.

Uma abertura de 2 centímetros em formato de cone foi feita em dois robôs para a passagem de informação, que até agora só alcança a distância de, no máximo, 30 centímetros. Segundo os pesquisadores, a tecnologia será de grande uso para a robótica nos sistemas comunicacionais futuros.