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Nanotecnologia - além de borgs agora produz baterias revolucionárias

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Ao contrário dos borgs, as baterias estão muito longe da perfeição. Na verdade se você abrir uma bateria de notebook moderníssima, verá que suas células diferem estruturalmente muito pouco do primeiro modelo, criado por Alessandro Volta, em 1800. Ainda temos uma quantidade muito pequena de energia ocupando um espaço muito grande, com muita perda.

Durante um tempo houve a esperança de baterias atômicas substituirem nossas pilhas comuns, mas além de caras e de você ter chances de gerar filhos esquisitos, se esquecer o celular no bolso da calça, elas geram pouca energia por muito tempo. Excelente para marcapassos mas ruim para câmeras digitais.

De vez em quando surge a idéia de se usar células de combustível. Parte ruim: as que existem para produtos de consumo usam Metanol. Imagine a possibilidade: Ao invés de uma bateria pegando fogo, teremos uma bateria pegando fogo, explodindo e espalhando um álcool altamente venenoso pelo ambiente. Acho que por isso a bateria de NAPALM/Zyklon-B não foi pra frente.

As baterias Lítio-Iônicas de hoje são excelentes, não apresentam efeito-memória, duram bastante e se desgastam de forma graciosa, mas a demanda de energia dos dispositivos também aumentou. Meu primeiro Palm funcionava meses com duas pilhas AAA. Já o Palm III só funcionava uns 10 dias. O Palm T3 descarregava em poucas horas. O PDA Dell X51v, com WIFI ativado, mal dura duas horas. Notebooks idem. Tirando os Sony Vaio (as Leis da Termodinâmica não foram aprovadas no Japão, então eles não precisam respeitá-las) donos de notebook sofrem.

Em uma bateria Li-Ion normal, os átomos de Lítio migram do ânodo pro catodo, gerando a corrente elétrica. Quando a bateria é carregada, os átomos fazem o caminho inverso. O problema é que o substrato vai se "esfarelando", por isso a bateria perde sua capacidade de "reter carga". O substrato de Silício, embora seja bom parar reter energia, se perde bem mais rápido que o de Carbono normalmente usado.

Até agora. Yi Cui, Professor-Assistente de Engenharia de Materiais na universidade de Stanford criou uma técnica onde nanofios de Silício são usados para reter os átomos de Lítio. Com isso o "esfarelamento" é menor e a quantidade de energia armazenada aumenta em 10 vezes. O melhor: O Professor Cui avisa que o processo é completamente entendido, facilmente replicável e pode ser escalado para produção industrial.

Ele e sua equipe já entraram com um pedido de patente, agora está na dúvida entre abrir uma firma ou fazer um acordo com um fabricante de baterias.

Fonte: Slashdot e Stanford





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Paulim's picture

Depois de criar isso, o professor Yi Cui poderia ganhar uma promoção pra tirar o "assistente" da assinatura...

srafaeu's picture

Passou pelas leis da física, agora falta enfrentar as leis de mercado.

Eu tinha visto essa notícia no GDH, mas a descriçao do Cardoso é sem igual.

" Na verdade se você abrir uma bateria de notebook moderníssima, verá que suas células diferem estruturalmente muito pouco do primeiro modelo, criado por Alessandro Volta, em 1800."

"...de baterias atômicas substituirem nossas pilhas comuns, mas além de caras e de você ter chances de gerar filhos esquisitos, se esquecer o celular no bolso da calça"

Rocky's picture

Enfim invetaram algo realmente util..

DomainAdmin's picture

NAPALM é feito de gasolina, não tem metanol na fórmula!

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Get the facts.

Carlos Cardoso (não verificado(a))

JUUUUUUUUURA?

Então agora você vai dizer que pesquisou no Google e não achou nenhuma bateria usando NAPALM/Zyklon-B, correto?

Fala, quanto você está recebendo do Stallman para estragar as minhas piadas?

www.contraditorium.com

Cobalto's picture

Ahuahuahuahuahuahuahua "Eu si me divirto" Laughing out loud

.
efeito Cobalto

Flávio Amieiro's picture

eu sempre fico decepcionado quando leio essas notícias e, muito tempo depois, as baterias continuam do jeito que tão.
Dessa vez pelo menos o sujeito falou que é possível fazer em escala de produção, vamos ver se anda pra frente.

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# "All right, brain. You don't like me and I don't like you, but let's just do this and I can get back to killing you with beer."

Carlos Cardoso (não verificado(a))

O pulo do gato é que ele patenteou e já quer investir.

www.contraditorium.com

Flávio Amieiro's picture

... O que traz uma esperança de que o negócio seja realmente viável para a produção, mas com a quantidade de malucos que tem por aí...

Enfim, realmente essa é uma das notícias mais pé no chão sobre bateria ultimamente (abstraindo, claro, a parte tecnica, que pra mim não quer dizer quase nada, mas convece).
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"Em uma bateria Li-Ion normal, os átomos de Lítio migram do ânodo pro catodo, gerando a corrente elétrica. Quando a bateria é carregada, os átomos fazem o caminho inverso"

Não querendo dar(no sentido NÃO emo da palavra) uma de especialista -até porque o que vou dizer se baseia nos meus mais precisos e incontestáveis estudos para o vestibular- Anyway, acredito que o que sai do ânodo e vai para o cátodo são os elétrons dos átomos, e não o próprio átomo, este apenas se "esfarela" no ânodo e se "aglutina" no cátodo como você bem disse....Bem é isso, espero sinceramente que você esteja errado, pois tive que utilizar esse conhecimento nas provas Eye-wink

Carlos Cardoso (não verificado(a))

Nas bateriais normais temos um fluxo de elétrons realmente, no caso temos um fluxo de íons. Segundo a explicação da Wikipedia:

It is important to note that lithium ions themselves are not being oxidized; rather, in a lithium-ion battery the lithium ions are transported to and from the cathode or anode, with the transition metal, Co, in LixCoO2 being oxidized from Co3+ to Co4+ during charging, and reduced from Co4+ to Co3+ during discharge.

www.contraditorium.com

Puro Osso's picture

Tá vendo, quis dar uma de professor de química e seu deu mal.

Num sistema redox, amiguinho, que pode ser uma pilha ou o simples enferrujamento de um vergalhão, quem migra são partículas eletricamente carregadas. Neste caso, partículas eletricamente carregadas são íons (cátions e ânions) e elétrons.

Átomos, partículas eletricamente neutras, não irão se mover porque simplesmente não serão atraídas por nenhum dos pólos eletricamente carregados.

O que existe é uma diferença de potencial elétrico entre os pólos da pilha. Essa diferença de potencial promove a migração de íons e elétrons até que a diferença de potencial atinja o valor zero. Nesse ponto dizemos que o sistema está em equilíbrio e a pilha ou bateria descarregadas.

Três variáveis contribuem para a estabilidade de um sistema: a variação de entalpia, a variação de entropia e a temperatura em que o fenômeno ocorre. Transformações onde a energia total do sistema (processos exotérmicos, que liberam energia) e o grau de organização diminuem (aumento de entropia) são muito mais estáveis. Sistemas caóticos são muito mais estáveis do que sistemas bem organizados.

"Parte ruim: as que existem para produtos de consumo usam Metanol. Imagine a possibilidade: Ao invés de uma bateria pegando fogo, teremos uma bateria pegando fogo, explodindo e espalhando um álcool altamente venenoso pelo ambiente."

Metanol é inflamável sim, mas ele produz uma chama incolor, a pessoa não vê "fogo". Já viu um acidente da fórmula Indy? Como a chama do metanol é invisível, o piloto sente o calor por perto, mas não consegue ver o fogo. Laughing out loud Metanol é legal... muahuhauhauhaa

Carlos Cardoso (não verificado(a))

É que nem fogo de Hidrogênio.

www.contraditorium.com

Rocky's picture

Primeiro, o combustivo da IRL a ano é o ETANOL, e ele é visivel na explosão, na combustão normal ele é incolor...

julianzanella's picture

Até 2006 o combustível da fórmula Indy era o Metanol sim, só depois de 2007 passou a ser o etanol.

Danskk's picture

Resumindo, o texto colocado acima pelo Cardoso, está correto.
Química teórica pra vestibular é uma coisa, na prática, é bem diferente.
Se o Luciano fez a lição de casa direitinho, a prova "teórica" teve sucesso, mas conceitos simples e básicos mudam de figura quando aplicados a sistemas complexos de pesquisa.

fba's picture

Eu acredito que o grande vilão é o combustível fóssil

Mamutti's picture

Bateria atômica Cardoso?Sinceramente...

Eu não vejo sentido nesses produtos que se dizem atômicos, afinal TUDO no mundo físico que não é energia é atômico. Com meus dedos atômicos escrevo estas linhas em meu teclado atômico enquanto olho para o meu monitor atômico. O mais correto seria dizer que esses produtos são nucleares, porque eles dependem de eventos que ocorrem no núcleo dos átomos.

Esta linha que você está lendo é minha assinatura.



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