Investigadores da Universidade britânica de Stanford desenvolveram a primeira pilha de lítio e ião que desliga antes de aquecer e liga quando a temperatura arrefece.
Segundo um estudo publicado na revista Nature Energy, esta nova tecnologia pode prevenir os incêndios causados pela retirada e pela proibição de muitos dispositivos que funcionam a pilhas, desde poltronas reclináveis e computadores até sistemas de navegação e «hoverboards».
A bateria consiste em dois eléctrodos ou extremidades e num líquido ou gel electrólito que leva partículas carregadas entre si.
Actos como perfurar, provocar um curto-circuito ou sobrecarregar a pilha geram calor e, se a temperatura alcançar os 150 graus centígrados, o electrólito pode provocar um incêndio e desencadear uma explosão.
Algumas técnicas prévias acrescentavam resistências ao fogo ou avisos antes que a pilha aquecesse em demasia, mas eram métodos irreversíveis que a deixavam inoperante.
A equipa de pesquisadores de Stanford recorreu à nanotecnologia, a partir de uma invenção recente que consiste num sensor portátil que controla a temperatura do corpo humano.
Este sensor é feito de plástico, com pequenas partículas de níquel das quais sobressaem pontas agudas minúsculas.
Para realizar esta prova, os cientistas cobriram as partículas de níquel com uma substância chamada grafeno e introduziram-nas num fino filme de polietileno, um tipo de plástico.
Segundo explica o director do estudo, Zheng Chen, para esta experiência foi acrescentada uma camada de polietileno a um dos eléctrodos da pilha, de modo que a corrente eléctrica pudesse circular através desta.
«Para dirigir a electricidade, as partículas com pontas têm que se tocar fisicamente entre si, mas durante uma expansão térmica, o polietileno estira-se, o que provoca que as partículas se difundam», afirma o investigador.
Deste modo, relata, o filme não serve mais como corrente, por isso a electricidade deixa de fluir através da pilha.
Quando a equipa de cientistas aqueceu a bateria acima dos 70 graus centígrados, a camada de polietileno expandiu-se como uma bola, o que causou que as partículas em ponta se separassem e a bateria se apagasse.
Quando a temperatura desceu até os 70 graus, o material encolheu, as partículas entraram em contacto de novo e a pilha começou a gerar energia mais uma vez.
«Podemos inclusive ajustar a temperatura mais alta ou mais baixa dependendo de quantas partículas introduzimos ou que tipo de material polímero escolhemos», indica o professor de química Zhenan Bao.
O engenheiro da Universidade de Stanford e co-autor deste estudo, Yi Cui, diz que este projecto, em comparação com anteriores testes, «oferece uma estratégia confiável, rápida e reversível que pode melhorar a segurança».
Fonte: DD
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