Baterias de geleia inspiradas em enguias elétricas oferecem avanços para robótica e dispositivos vestíveis

São PauloCientistas da Universidade de Cambridge desenvolveram um novo tipo de bateria. Ela é macia, elástica e semelhante a uma geleia. A bateria é destinada a dispositivos vestíveis, robôs flexíveis e até implantes cerebrais. Essas novas baterias podem trazer muitas novas possibilidades.

Características principais das baterias de gelatina:

• Macias e elásticas
• Autorreparáveis
• Baseadas em hidrogel
• Alta condutividade
• Biocompatíveis

As baterias de gelatina são feitas de hidrogéis. Hidrogéis são redes de polímeros que contêm mais de 60% de água. Os pesquisadores optaram por usar hidrogéis porque permitem controle sobre as propriedades mecânicas e são ótimas opções para robótica suave e bioeletrônica.

Combinar condutividade e elasticidade é um grande avanço. Normalmente, quando um material é esticado, ele perde parte de sua condutividade. Mas essas baterias de gelatina podem ser esticadas mais de dez vezes o seu comprimento original sem perder condutividade. Essa flexibilidade é crucial para o uso em dispositivos macios.

A equipe de pesquisa utilizou polímeros com íons carregados em vez de neutros, o que tornou os hidrogéis condutores. Ao alterar o componente do sal, conseguiram fazer com que os géis se aderissemm entre si, permitindo a criação de maiores potenciais de energia.

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Os hidrogéis se conectam firmemente devido a ligações que podem se formar e romper facilmente. Essas ligações ajudam a manter as camadas unidas quando esticadas. Essa forte adesão contribui para a manutenção da condutividade mesmo sob tensão.

Baterias de gelatina são extremamente úteis para fins médicos. Elas se adaptam facilmente aos tecidos humanos e têm menor probabilidade de serem rejeitadas ou causarem cicatrizes. O professor Oren Scherman, líder do Laboratório Melville de Síntese de Polímeros, afirma que os implantes de hidrogel seriam mais macios e menos incômodos do que as peças metálicas rígidas.

Os hidrogéis são resistentes e conseguem suportar pressão sem deformar de forma permanente. Caso sejam danificados, têm a capacidade de se regenerar. No futuro, serão realizados testes em organismos vivos para verificar a utilidade desses hidrogéis em aplicações médicas.

O trabalho dos pesquisadores foi financiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa e pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC), que faz parte do UK Research and Innovation (UKRI).

Este desenvolvimento pode trazer grandes mudanças. Dispositivos podem se tornar mais flexíveis e confortáveis, especialmente para uso médico. Um benefício importante é que ele combina condutividade e maciez, fundamentais para novas bioeletrônicas e robôs maleáveis. Este é um avanço significativo com muitas possíveis novas aplicações em breve.