O novo material polimérico tem um efeito gerador de energia 10 vezes
mais forte do que o melhor material desse tipo conhecido atualmente.
Os cristais e cerâmicas piezoelétricos empalideceram frente às
habilidades mostradas por um novo material que acaba de ser descoberto.A descoberta mereceu a capa da revista Advanced Materials.
Materiais piezoelétricos
Com um efeito 10 vezes mais forte do que o melhor material desse tipo conhecido atualmente, o novo material polimérico - essencialmente um tipo de plástico - foi descoberto por cientistas do Laboratório Nacional Oak Ridge (EUA) e da Universidade Técnica Aachen (Alemanha).
Materiais piezoelétricos geram eletricidade quando sofrem uma compressão mecânica, ou produzem um "tranco" quando recebem uma carga elétrica.
Eles estão no centro das atenções nos últimos anos por serem os grandes viabilizadores dos chamados nanogeradores, dispositivos capazes de coletar eletricidade do meio ambiente, desde o andar de uma pessoa até as vibrações do trânsito em uma ponte ou viaduto.
Plástico piezoelétrico
"Nós observamos o efeito quando duas moléculas poliméricas diferentes, poliestireno e borracha, são acopladas como dois blocos, para formar um copolímero di-bloco," explicou o Dr. Volker Urban, membro da equipe.
Essa estrutura molecular inusitada apresentou um equilíbrio complexo da repulsão entre os blocos e uma restauração elástica da força, fornecida pela borracha.
O campo elétrico adiciona uma terceira força que altera esse balanço intrincado, levando ao efeito piezoelétrico.
Além da "potência" 10 vezes maior, o novo material conserva suas características de plástico, facilitando seu uso em roupas e acessórios capazes de gerar energia.
Outra vantagem é que o polímero não contém em sua composição os materiais biologicamente pouco amigáveis presentes em algumas cerâmicas piezoelétricas.
Usos imediatos
Até agora, os cientistas não acreditavam que polímeros não-polares fossem capazes de apresentar o efeito piezoelétrico, que só havia sido verificado em materiais não-condutores.
Foi por isso que a enorme resposta eletroativa do novo material surpreendeu os cientistas.
"A resposta extraordinariamente elevada deverá revolucionar o campo dos dispositivos eletroativos," afirmou Urban.
Ele lista entre os usos mais imediatos do polímero piezoelétrico os sensores, atuadores (músculos artificiais), sistemas de armazenamento de energia e equipamentos biomédicos.
Bibliografia:
Piezoelectric Properties of Non-Polar Block Copolymers
Markus Ruppel, Jimmy Mays, Kristin Schmidt, Christian Pester, Heiko Schoberth, Clemens Liedel, Patrick van Rijn, Kerstin Schindler, Stephanie Hiltl, Thomas Czubak, Alexander Böker, Volker Urban
Advanced Materials
Vol.: 23, Issue 35, pages 4047-4052
DOI: 10.1002/adma.201102192
Fontes:
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