Imagem ilustrativa Pixabay
Este avanço, resultado de um feliz acaso, poderia melhorar significativamente a autonomia de dispositivos eletrônicos de consumo, como notebooks ou smartphones. Além disso, poderia aumentar a flexibilidade do armazenamento de energia em escala de redes. Esses resultados foram publicados em 18 de abril na revista Science.
Os condensadores, ao contrário das baterias, armazenam eletricidade em um campo elétrico, o que permite um carregamento e descarregamento rápidos para um acesso imediato à energia. Eles são muito utilizados em smartphones, por exemplo, para necessidades pontuais de energia rápida como o flash da câmera.
Esses condensadores utilizam materiais chamados ferroelétricos que podem manter em "memória" seu estado elétrico mesmo após serem desconectados. No entanto, eles não mantêm a energia por tanto tempo quanto as baterias.
Além disso, os pesquisadores descobriram por acaso que um minúsculo espaço no centro dessas estruturas aumentava o tempo durante o qual os condensadores conservam sua carga antes de perdê-la. Essas estruturas, muito finas com apenas 30 nanômetros de espessura, combinam propriedades condutoras e não condutoras, o que as torna mais aptas a conservar energia de forma eficaz.
Essas heteroestruturas, onde materiais em 2D e em 3D são sobrepostos como folhas de lasanha, mostraram uma densidade energética que pode ser até 19 vezes superior à dos condensadores atuais, com uma eficiência superior a 90%.
Essa descoberta poderia, se reproduzida em grande escala, mudar a maneira como armazenamos e acessamos a energia, permitindo uma disponibilidade quase instantânea sem comprometer a estabilidade do armazenamento a longo prazo. Isso abriria caminho para o uso aumentado de condensadores de carga rápida em áreas que necessitam de armazenamento a longo prazo, como em veículos elétricos, ou para aplicações industriais e gestão de rede elétrica.