Imagine uma bateria que você coloca para recarregar ao Sol – sim, só a bateria tomando Sol, sem precisar de um painel solar.
Esta é a novidade apresentada por duas equipes, trabalhando de forma independente.
A inspiração para o trabalho veio das perovskitas, semicondutores que estão sendo largamente usados em células solares.
Buddha Boruah e seus colegas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, começaram misturando as perovskitas com o eletrólito para tentar coletar a luz solar. Os resultados não foram muito bons porque o semicondutor não permanecia estável. Mas o princípio mostrou-se tão promissor que os pesquisadores começaram a procurar substitutos que permitissem integrar as baterias e as células solares..
Para a parte do coletor solar, a solução foi encontrada em uma mistura de um polímero semicondutor amplamente usado na eletrônica orgânica, chamado P3HT [poli(3-hexiltiofeno)], óxido de grafeno e óxido de vanádio (V2O5).
Para guardar a energia, a equipe trabalhou com uma bateria de íons de zinco, uma tecnologia que está surgindo como uma alternativa econômica às baterias de íons de lítio.
O cátodo foto-recarregável é composto de uma combinação de V2O5, P3HT (polímero semicondutor) e óxido de grafeno reduzido, proporcionando um arranjo de banda que permite a fácil extração dos elétrons energizados.
O V2O5 absorve a maior parte da luz solar em toda a faixa visível, energizando os elétrons e gerando pares de cargas positivas e negativas (elétrons-lacunas). Os elétrons energizados se movem entre os outros materiais, enquanto o P3HT bloqueia o movimento das lacunas correspondentes, evita sua recombinação e a consequente perda de carga. E as lacunas, por sua vez, repelem os íons de zinco, expulsando-os do catodo e recarregando a bateria.
Toyota promete carros elétricos com baterias que carregam em 15 minutos
A Toyota mudou a indústria automotiva com o lançamento do Prius, que popularizou os carros híbridos como conhecemos hoje e foi um dos marcos no mercado para que a eletrificação de outros modelos também fosse possível. A montadora japonesa, porém, quer mais e já prepara medidas mais eficientes para transformar os carros elétricos em produtos mais viáveis e com carregamento mais rápido das baterias.
Apresentado no Salão de Tóquio em 2019, o carrinho, que será bem compacto e apenas para duas pessoas, estrearia nos Jogos Olímpicos de 2020 com uma campanha publicitária audaciosa. Segundo executivos da Toyota, em especial Keiji Kaita, vice-presidente da montadora e comandante da divisão Powertrain, que cuida de veículos eletrificados, esses modelos seriam equipados com baterias sólidas e poderiam ser carregados em apenas 15 minutos.
O desenvolvimento da bateria será feito em parceria com a Panasonic, que faz parte de uma joint-venture com a Toyota, a Prime Planet Energy & Solutions. Segundo a empresa, o carregamento ultrarrápido é possível por causa da construção do dispositivo: ele possui um eletrólito à base de sulfeto que garantiria uma passagem muito mais eficiente de íons de lítio entre os dois eletrodos e que daria uma densidade de energia oito vezes maior que as melhores baterias disponíveis no mercado.
A expectativa da Prime Planet Energy & Solutions é de que esse veículo, bem como as baterias, entrem em produção massificada em até cinco anos. O início da produção, contudo, não foi definido.
Projeto quer tornar comunicação via satélite mais acessível e barata
Pesquisadores chineses estão próximos de criar uma substância que pode revolucionar materiais para computação. O elemento é chamado de KV3Sb5, nome que vem dos elementos químicos da substância, com capacidades chamadas de “magnetos metálicos frustrados”.
De forma bastante tangencial, um sistema frustrado (fora do tradicional) impede o ordenamento magnético tradicional de um elemento, levando-o a estados exóticos de organização. No caso do KV3Sb5, um dos principais pontos é a supercondutividade da substância. Ele também é capaz de produzir um tipo especial de elétron chamado de Dirac, que respeita as equações teóricas de Paul Dirac, cujo resultado é um elétron com comportamento sem massa, assim mais leve e rápido.
Basicamente, o que acontece dentro do KV3Sb5 é o chamado efeito Hall (AHE), uma forma frustrada de organização dos elétrons. Tal efeito permite que a substância seja intrínseca e extrínseca ao mesmo tempo. Isso quer dizer que a estrutura do material determina a direção e o espalhamento dos elétrons simultaneamente — uma combinação perfeita para supercondutores.
De acordo com os pesquisadores, tal elemento pode ser usado para substituir a platina em chips e memórias. Atualmente, a IBM e a Everspin usam a platina para conseguir o efeito AHE, mas o KV3Sb5 seria opção mais barata, além de bastante maleável para computação.
