Baterias feitas com vírus estão a um passo de chegar ao mercado

07 abril 2009



Protótipo de bateria que usa vírus e nanotubos de carbono. A bateria, o disco prateado no centro,

 está sendo utilizada para alimentar um LED.

Em Agosto do ano passado, cientistas do MIT apresentaram um novo conceito de bateria que utiliza vírus geneticamente modificados para otimizar o armazenamento de energia.

Na época, eles já haviam conseguido construir duas partes da bateria, o anodo e o eletrólito (veja Microbaterias feitas com vírus vão alimentar aparelhos biomecânicos).


Bateria de vírus

Agora, naquele que pode ser o passo definitivo na construção dos primeiros protótipos dessa bateria inusitada, eles construíram o catodo, demonstrando que seus vírus geneticamente modificados podem ser utilizados para fabricar tanto os terminais negativos quanto os terminais positivos de uma bateria de íons de lítio.

Em uma bateria de íons de lítio tradicional, os íons de lítio fluem entre o anodo, carregado negativamente e normalmente feito de grafite, e o catodo, carregado positivamente e normalmente feito de óxido de cobalto ou fosfato de ferro-lítio.

Os catodos são mais difíceis de serem fabricados porque eles devem ser excelentes condutores de eletricidade. Entretanto, a maioria dos materiais quimicamente adequados para a tarefa são isolantes.


Vírus e nanotubos de carbono

O enfoque adotado pelos pesquisadores foi alterar geneticamente os vírus para que eles recubram a si mesmos com uma camada de fosfato de ferro e fixem-se sobre nanotubos de carbono, que são condutores elétricos excepcionais, formando uma malha de material altamente condutor.

Como os vírus reconhecem e se ligam especificamente a determinados materiais - os nanotubos de carbono, neste caso - cada nanofio de fosfato de ferro pode ser conectado à malha de nanotubos. Assim, os elétrons podem viajar ao longo da rede de nanotubos de carbono, infiltrando-se através dos eletrodos até o fosfato de ferro e transferindo a energia de maneira otimizada.


Mercado na próxima geração

Os pesquisadores descobriram que a incorporação de nanotubos de carbono aumenta a condutividade do catodo sem adicionar muito peso à bateria. Nos testes de laboratório, o catodo de vírus e nanotubos passou por mais de 100 ciclos de carga e descarga sem perder nenhuma capacitância.

Uma bateria real deve ser capaz de durar muito mais do que isso, mas os pesquisadores acreditam poder avançar muito agora que o novo catodo está pronto. Para isso eles vão fazer os vírus ligarem-se a outros materiais, como fosfato de manganês e fosfato de níquel.

Segundo a Dra. Angela Belcher, em mais uma geração de protótipos, as baterias já poderão estar prontas para ir ao mercado.

Os vírus utilizados são de uma espécie comum de bacteriófagos - vírus que parasitam bactérias, mas que são inofensivos para o homem.

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