Bateria de chá verde para roupas eletrônicas

Redação do Site Inovação Tecnológica -  03/03/2017

Os polifenóis do chá verde guiam todo o processo de montagem do supercapacitor. [Imagem: Chayanika Das et al. - 10.1021/acs.jpcc.6b12822]

Roupas eletrônicas

A rigor, os aparelhos eletrônicos de vestir já estão no mercado - ao menos na forma de relógios e fitas de monitoramento de exercícios físicos.

Mas não é só isso o que prometem os tecidos inteligentes, que serão capazes de incorporar funções eletrônicas na própria roupa.

A maior culpada pela demora na transformação dessas promessas em realidade é bem conhecida por causar problemas também nos aparelhos convencionais: as baterias.

Para que os aparelhos de vestir sejam confortáveis, eles precisam ser feitos inteiramente de materiais flexíveis e macios e, sobretudo, nunca correrem o risco de superaquecimento e, menos ainda, de explosões.

Chayanika Das, do Laboratório Nacional de Química (CSIR) da Índia, encontrou um caminho para essa bateria amigável em um ingrediente que poucos imaginariam usar na fabricação de produtos eletroeletrônicos: o chá verde.

Bateria de chá verde

Das e seus colegas prepararam géis poliméricos com um extrato de chá verde, o que resulta em um gel permeado com polifenóis. Esses polifenóis do chá verde, por sua vez, converteram uma solução de nitrato de prata em um revestimento uniforme de nanopartículas de prata.

Sobre esse gel já revestido foram aplicadas camadas finas de ouro e de um polímero condutor (PEDOT, ou poli[3,4-etilenodioxitiofeno]), que vem sendo usado para criar híbridos de baterias e supercapacitores, que conseguem combinar a capacidade de armazenar grandes quantidades de energia - típica das baterias - com a capacidade de liberar essa energia rapidamente - típica dos supercapacitores.

O dispositivo de armazenamento de energia resultante demonstrou densidades de energia de 2.715 watts por quilograma e 22 watts-hora por quilograma - o suficiente para operar um monitor de frequência cardíaca, uma lâmpada de LED ou um módulo Bluetooth. O protótipo passou pelo teste inicial de resistência, suportando pouco mais de 100 ciclos.

Embora o chá verde puxe o preço do dispositivo para baixo e simplifique o processo de fabricação, as camadas de ouro e prata, por mais finas que sejam, são os elementos a serem trabalhados a seguir, uma vez que podem inviabilizar a colocação no mercado de aparelhos que serão tipicamente descartáveis ou, no máximo, com o mesmo tempo de vida útil de uma roupa.

Bibliografia:

Elastic Compressible Energy Storage Devices from Ice Templated Polymer Gels treated with Polyphenols
Chayanika Das, Soumyajyoti Chatterjee, Guruswamy Kumaraswamy, Kothandam Krishnamoorthy
Journal of Physical Chemistry C
DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b12822