De acordo com pt.wedoany.com-O Departamento de Engenharia Química da Universidade Sungkyunkwan (Sungkyunkwan University, SKKU), na Coreia do Sul, desenvolveu um eletrólito de hidrogel ultraestirável, capaz de se esticar até nove vezes o seu comprimento original, mantendo a funcionalidade completa a temperaturas de -20 graus Celsius. A pesquisa foi liderada pelo Dr. Sungjune Park, professor especialista em eletrónica flexível, e a equipa utilizou partículas de metal líquido para construir este novo eletrólito.
O rápido desenvolvimento de dispositivos eletrónicos vestíveis e biointegrados impõe exigências mais elevadas a sistemas de armazenamento de energia flexíveis, que precisam de manter um desempenho estável sob condições de flexão, estiramento e ambientes adversos. Embora os eletrólitos de hidrogel tradicionais possuam flexibilidade e alta condutividade iónica, a sua resistência mecânica é insuficiente e tendem a congelar a baixas temperaturas, limitando as aplicações práticas.
Para superar os desafios mencionados, a equipa de investigação utilizou partículas de metal líquido (LMPs) como iniciadores de polimerização. Através de ultrassons, o metal líquido em bloco foi fragmentado em partículas finas, iniciando a polimerização de acrilamida e ácido acrílico para formar o hidrogel. Este método dispensa aquecimento, radiação ultravioleta ou outros estímulos externos, simplificando o processo de fabrico. Os investigadores adicionaram também metacrilato de estearilo (stearyl methacrylate, SMA), um material hidrofóbico que forma ligações cruzadas físicas reversíveis entre as cadeias poliméricas, capazes de absorver energia sob tensão e se reformar após a remoção da tensão, melhorando assim a durabilidade e a estirabilidade do hidrogel.
Os testes mostraram que o hidrogel pode esticar até nove vezes o seu comprimento original antes de romper, correspondendo a um alongamento na rutura de aproximadamente 900%. Após imersão do hidrogel numa solução de cloreto de lítio, as ligações de hidrogénio entre as moléculas de água foram inibidas, prevenindo o congelamento e mantendo a flexibilidade do material. A temperaturas de -20 graus Celsius, o eletrólito manteve a sua condutividade iónica e propriedades mecânicas. Dispositivos de armazenamento de energia baseados neste material apresentaram uma taxa de retenção de desempenho de 98% após 45.000 ciclos de carga e descarga.
O Dr. Sungjune Park destacou que este trabalho oferece uma nova estratégia de design para eletrólitos de hidrogel baseados em metal líquido e estabelece uma plataforma viável para dispositivos eletrónicos vestíveis e sistemas flexíveis de armazenamento de energia que operam em condições extremas. Os resultados da investigação foram publicados na revista Nano-Micro Letters.
