Bateria de lítio transparente mostra um pouco do futuro

O que os olhos não vêm é transparente

Relógios e porta-retratos digitais semi-transparentes e telefones celulares com teclados translúcidos já são uma realidade, graças sobretudo à eletrônica orgânica.

Mas quem sonha com um gadget totalmente transparente estava esperando que alguém inventasse uma bateria transparente.

A rigor, não existe ainda tecnologia capaz de permitir a construção de uma bateria totalmente transparente.

Mas o Dr. Yi Cui e seus colegas da Universidade de Stanford deram um jeitinho: eles usaram o máximo de materiais transparentes que é possível e miniaturizaram o que ainda é opaco o suficiente para enganar os olhos humanos.

“Se alguma coisa é menor do que 50 micrômetros, seus olhos a verão como algo
transparente,” diz Yuan Yang, que foi quem colocou a mão na massa para construir
a bateria.

O olho de uma pessoa “normal” tem uma resolução suficiente para enxergar objetos entre 50 e 100 micrômetros.

Malha de eletrodos

Em vez dos eletrodos tradicionais, que são opacos, Yang e Cui construíram um eletrodo com uma malha na qual cada fio tem aproximadamente 35 micrômetros de largura.

A luz consegue passar através dos buracos da malha. E, como o olho humano não consegue ver os próprios fios, toda a bateria parece ser transparente.

A estrutura da bateria usa um polímero transparente, o polidimetilsiloxano, usado na fabricação de lentes de contato e de circuitos eletrônicos flexíveis.

Bateria transparente

”]Primeiro os cientistas criaram as trilhas de 35 micrômetros em uma folha do polímero transparente, sobre o qual é depositado um filme metálico por evaporação, criando uma camada condutora. Essa camada condutora é fina o suficiente para não se tornar opaca.

A seguir, uma solução contendo nanopartículas do material que armazena energia – à base de lítio – é depositada para preencher as trilhas, formando a malha.

Faltava ainda o separador entre os eletrodos. Os pesquisadores substituíram os separados tradicionais, que não são transparentes, por um eletrólito em gel que funciona tanto como eletrólito quanto como separador.

Colocando-se com precisão uma camada de eletrólito entre duas camadas com os eletrodos cria-se uma bateria, que pode ainda ser construída em várias camadas, para aumentar a capacidade de carga.

A precisão na montagem é crucial, uma vez que as trilhas de 35 micrômetros das diversas camadas devem se sobrepor perfeitamente, sob pena de perder-se a “pseudo-transparência” – com três camadas, os pesquisadores conseguiram uma transparência de 60%.

Densidade de energia

A transparência também tem seu custo: a bateria tem apenas metade da densidade de carga de uma bateria de lítio convencional, ficando próximo às
baterias de níquel-cádmio.

Como há um potencial real de comercialização, os pesquisadores patentearam o projeto da bateria transparente e, agora, vão trabalhar na melhoria de sua
densidade de energia.