{"id":27900,"date":"2017-09-01T00:51:15","date_gmt":"2017-09-01T00:51:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/?p=27900"},"modified":"2017-09-01T14:47:57","modified_gmt":"2017-09-01T14:47:57","slug":"folhas-caidas-no-outono-viram-material-de-alta-tecnologia-para-eletronica-e-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2017\/09\/01\/folhas-caidas-no-outono-viram-material-de-alta-tecnologia-para-eletronica-e-energia\/","title":{"rendered":"Folhas ca\u00eddas no outono viram material de alta tecnologia para eletr\u00f4nica e energia"},"content":{"rendered":"

\nDepois que caem secas no outono, as folhas viram um material de alta tecnologia com largas aplica\u00e7\u00f5es na eletr\u00f4nica e no armazenamento de energia. [Imagem: US National Park Service]<\/em><\/p>\n

\nDa biomassa \u00e0 eletr\u00f4nica<\/strong><\/p>\n

As estradas do norte da China est\u00e3o cercadas por \u00e1rvores kiri, ou paul\u00f4nia imperial, que s\u00e3o dec\u00edduas, ou seja, perdem as folhas no outono. Essas folhas geralmente s\u00e3o aproveitadas pela popula\u00e7\u00e3o, que as queima na esta\u00e7\u00e3o mais fria.<\/p>\n

Hongfang Ma, da Universidade Qilu de Tecnologia, estava pesquisando essas folhas em busca de novas formas de converter a biomassa em materiais de carbono porosos que pudessem ser usados para o armazenamento de energia – em eletrodos de baterias, por exemplo.<\/p>\n

Nessa busca, ele desenvolveu um m\u00e9todo para converter a massa de res\u00edduos org\u00e2nicos em um material de carbono poroso que pode ser usado para produzir equipamentos eletr\u00f4nicos de alta tecnologia – e justamente para armazenar energia.<\/p>\n

Supercapacitor de carbono<\/strong><\/p>\n

Ma usou um processo de v\u00e1rias etapas, mas bastante simples, para converter as folhas ca\u00eddas das \u00e1rvores em uma forma de carbono que pode ser incorporada nos eletrodos como materiais ativos.<\/p>\n

As folhas secas foram primeiro mo\u00eddas e a massa resultante foi aquecida a 220\u00ba C por 12 horas. Isso produziu um p\u00f3 composto de pequenas microesferas de carbono. Essas microesferas foram ent\u00e3o tratadas com uma solu\u00e7\u00e3o de hidr\u00f3xido de pot\u00e1ssio e aquecidas por aumentos graduais da temperatura em uma s\u00e9rie de saltos, de 450 a 800\u00ba C.<\/p>\n

O tratamento qu\u00edmico corr\u00f3i a superf\u00edcie das microesferas de carbono, tornando-as extremamente porosas. O produto final, um p\u00f3 de carbono preto, tem uma \u00e1rea superficial muito alta gra\u00e7as a esses poros min\u00fasculos. E essa superf\u00edcie proporciona ao produto propriedades el\u00e9tricas extraordin\u00e1rias.<\/p>\n

As curvas de corrente-tens\u00e3o do material mostraram que a subst\u00e2ncia poderia ser usada para construir um capacitor excelente. Testes posteriores mostram que, na verdade, o material produz supercapacitores, com capacit\u00e2ncias espec\u00edficas de 367 Farads por grama – isto \u00e9 mais de tr\u00eas vezes mais do que a capacit\u00e2ncia dos supercapacitores de grafeno.<\/p>\n

Materiais supercapacitivos<\/strong><\/p>\n

Os capacitores s\u00e3o componentes el\u00e9tricos presentes em toda a eletr\u00f4nica, armazenando energia entre dois condutores separados um do outro por um isolante. J\u00e1 os supercapacitores geralmente podem armazenar de 10 a 100 vezes mais energia do que um capacitor comum e podem carregar e descarregar muito mais rapidamente do que uma bateria recarreg\u00e1vel t\u00edpica.<\/p>\n

Por isso, materiais supercapacitivos s\u00e3o altamente promissores para uma grande variedade de aplica\u00e7\u00f5es de armazenamento de energia, dos computadores aos ve\u00edculos h\u00edbridos e el\u00e9tricos.<\/p>\n

O professor Ma e seus colegas pretendem a seguir melhorar ainda mais as propriedades eletroqu\u00edmicas do material poroso de carbono, otimizando o processo de prepara\u00e7\u00e3o e permitindo a dopagem do material, ou seja, a modifica\u00e7\u00e3o de suas propriedades para aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas mediante a adi\u00e7\u00e3o de pequenas quantidades de outros elementos, como se faz com os demais materiais utilizados na eletr\u00f4nica.<\/p>\n

\nBibliografia:
\nSupercapacitive performance of porous carbon materials derived from tree leaves
\nHongfang Ma, Zhibao Liu, Xiaodan Wang, Rongyan Jiang
\nVol.: 9, Issue 4
\nDOI: 10.1063\/1.4997019<\/em><\/p>\n

Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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