Biossupercapacitor supera baterias para aplicaes biomdicas

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/08/2021

Biossupercapacitor

Ele menor do que uma partcula de poeira, mas armazena a mesma energia que uma pilha AAA.

Seu nome biossupercapacitor porque, em lugar dos eletrlitos corrosivos tradicionalmente usados para armazenar a eletricidade, este novo componente totalmente biocompatvel, o que significa que ele pode ser usado em fluidos corporais, como sangue, e para estudos mdicos.

Alm disso, os biossupercapacitores podem compensar parte do seu descarregamento por meio de reaes bioeletroqumicas, beneficiando-se das prprias reaes do corpo. Isso porque, alm das reaes tpicas de armazenamento de carga de um supercapacitor, as reaes enzimticas redox e clulas vivas naturalmente presentes no sangue aumentam o desempenho do dispositivo em 40%.

Supercapacitores so tecnologias de armazenamento de energia complementares s baterias: As baterias so mais apropriadas quando se considera a quantidade total de energia armazenada, e os supercapacitores so preferidos quando o que importa a potncia, isto , quanta carga ou descarga de energia pode ocorrer por unidade de tempo.

“A arquitetura do nosso supercapacitor nano-biolgico oferece a primeira soluo potencial para um dos maiores desafios – pequenos dispositivos integrados de armazenamento de energia que permitam a operao autossuficiente de microssistemas multifuncionais,” disse o professor Vineeth Kumar, da Universidade de Tecnologia Chemnitz, na Alemanha.

Estrutura do componente de armazenamento de eletricidade biologicamente compatvel.
[Imagem: Yeji Lee et al. – 10.1038/s41467-021-24863-6]

Alimentao de sensores no corpo

Os menores dispositivos de armazenamento de energia demonstrados at hoje tm cerca de 3 mm³.

O prottipo totalmente funcional apresentado agora 3.000 vezes menor, com um volume de 0,001 mm³, o que equivale a um nanolitro, razo pela equal a equipe chama sua minscula bateria de “nano-supercapacitor”.

Impressionou tambm a tenso de 1,6 V fornecida pelo biossupercapacitor, o que mais do que o fornecido pelas pilhas comuns e suficiente para alimentar a maioria dos sensores microeletrnicos, incluindo os usados em pesquisas mdicas e monitoramento da sade.

E sua geometria tubular lhe d flexibilidade, uma proteo contra deformaes que essencial para que ele possa funcionar em ambientes dinmicos, como msculos se contraindo ou nos ritmos pulsantes da corrente sangunea.

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