Materiais Avançados

Polímeros radicais prometem revolução em baterias e células solares

Polímeros radicais
Para criar um polímero radical, os pesquisadores usaram uma técnica conhecida como "desproteção". [Imagem: Boudouris Lab/Purdue]

Revolução radical

Os polímeros radicais não carregam nenhuma bandeira política e nem se filiam a qualquer ideologia, mas estão prometendo uma revolução.

Essa nova classe de plásticos condutores de eletricidade apresenta propriedades que viabilizam a criação de células solares, baterias e componentes eletrônicos com maior versatilidade e capacidade do que as atuais.

"É um vidro polimérico que conduz cargas, o que parece ser uma contradição, porque os vidros normalmente são isolantes," diz o professor Bryan Boudouris, da Universidade Purdue, nos Estados Unidos.

Para criar um polímero radical, os pesquisadores usaram uma técnica conhecida como "desproteção", que consiste em substituir um átomo de hidrogênio específico do grupo pendente por um átomo de oxigênio, formando o chamado grupo radical.

"Nós finalmente estudamos a desproteção de uma forma que ninguém havia feito, aprendendo como ela afeta as propriedades eletrônicas dos polímeros radicais," disse Boudouris. "Você precisa controlar o processo de desproteção muito bem porque ele faz a condutividade variar por ordens de magnitude."

Se esses materiais conseguirem fazer a ponte do laboratório para as fábricas, será possível fabricar células solares transparentes, revestimentos antiestáticos para proteger aviões de raios, discos rígidos flexíveis e dispositivos termoelétricos para converter o calor desperdiçado pelos aparelhos em eletricidade - apenas para citar algumas possibilidades.

Polímeros radicais

Na prática, os polímeros radicais sintetizados pela equipe conduzem 10 vezes mais eletricidade do que os polímeros semicondutores tradicionais, além de serem transparentes e fáceis de fabricar, o que promete um material de baixo custo.

"Nós fabricamos bilhões de toneladas de plástico todos os anos. Agora imagine se você puder produzir o mesmo tipo de material, à mesma escala, mas agora com propriedades eletrônicas," vislumbra Boudouris.

Os polímeros são cadeias de longas moléculas formadas ao longo de um eixo central, podendo conter grupos laterais conhecidos como "grupos pendentes".

Nos polímeros radicais, são esses grupos pendentes que permitem o transporte de cargas elétricas com alta eficiência.

Bibliografia:

Radical Polymers and Their Application to Organic Electronic Devices
Edward P. Tomlinson, Martha E. Hay, Bryan W. Boudouris
Macromolecules
Vol.: 47 (18), pp 6145-6158
DOI: 10.1021/ma5014572




Outras notícias sobre:

    Mais Temas