Cientistas das Universidades de Wuhan e Hunan, ambas na China, descobriram formas mais eficientes de imprimir supercapacitores flexíveis para armazenamento de energia em dispositivos móveis. Eles conseguiram desenvolver eletrodos e tintas funcionais capazes de integrar funções com outros equipamentos eletrônicos.
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Os supercapacitores flexíveis (FSCs) são fabricados com tintas especiais e eletrodos orgânicos e inorgânicos em substratos finos e flexíveis. Por causa dessas características, esses dispositivos podem ser dobrados, esticados e torcidos sem perda efetiva da sua função eletroquímica.
“O desenvolvimento de dispositivos miniaturizados de armazenamento eletroquímico de alto desempenho, flexíveis e planos é um requisito urgente para promover o rápido avanço de equipamentos eletrônicos portáteis que podem ser usados com mais eficiência em tarefas do dia a dia”, diz o autor principal do estudo, Wu Wei.
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Eletrônicos impressos
Técnicas convencionais de impressão de dispositivos eletrônicos também podem ser aplicadas para a fabricação de supercapacitores flexíveis, substituindo os coletores rígidos de corrente por peças impressas mais maleáveis. Esses FSCs têm alta densidade de potência e taxas mais rápidas de carga e descarga.
Os pesquisadores utilizaram técnicas já conhecidas, como serigrafia, impressão jato de tinta e 3D para fabricar os supercapacitores. Para tornar o processo mais eficaz, eles usaram tintas com menos aditivos e mais viscosas, aglutinantes condutores melhores e eletrodos de dispersão mais eficientes.
“Materiais funcionais imprimíveis, como grafeno e elementos pseudocapacitivos, são bons componentes e essenciais para a fabricação de supercapacitores impressos com propriedades elétricas superiores e de fácil integração com sensores, softwares e outras tecnologias”, acrescenta o pesquisador.
Aplicações reais
A demanda por eletrônicos portáteis aumentou consideravelmente nos últimos anos, exigindo equipamentos inteligentes e integrados, capazes de trocar dados em tempo real com outros dispositivos pela internet. No mesmo sentido, também cresceu a necessidade por fontes de energia mais eficientes.
Ao utilizar técnicas convencionais para imprimir supercapacitores flexíveis, os pesquisadores dão um passo importante para a fabricação de componentes mais baratos e que podem ser produzidos em escala industrial em um espaço de tempo muito menor.
Com eletrônicos impressos mais acessíveis, será possível fabricar células solares, telas OLED flexíveis, transistores, etiquetas RFID com microchips para coleta de dados e outros dispositivos integrados, que podem ser usados em tecidos inteligentes ou em embalagens conectadas com a internet.
“Podemos imaginar que, no futuro, seremos capazes de usar qualquer impressora em nossas vidas e imprimir um supercapacitor flexível e barato para carregar um telefone celular ou uma pulseira inteligente de maneira simples e rápida, utilizando jato de tinta ou impressão 3D”, completa Wu Wei.
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Fonte: Canaltech
