Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/04/2025
Compsito termoeltrico de cimento-hidrogel bioinspirado.
[Imagem: Yulin Wang et al. – 10.1016/j.scib.2025.03.032]
Cimento que gera e armazena energia
Um cimento termoeltrico bioinspirado pode transformar todas as estruturas da construo civil, de casas e prdios a pontes e at estradas, em uma nova fonte de energia ambientalmente amigvel e virtualmente inesgotvel.
Yulin Wang e colegas da Universidade do Sudeste, na China, sintetizaram o novo cimento inserindo em sua matriz um material termoeltrico com um coeficiente de Seebeck extraordinariamente elevado – quanto maior o coeficiente de Seebeck, mais energia eltrica pode ser extrada de um diferencial de temperatura.
Trata-se de um compsito de cimento-hidrogel com uma estrutura multicamadas inspirada nos caules das plantas.
Por meio do emprego de uma tcnica que a equipe chama de “imobilizao seletiva interfacial”, responsvel por segurar as partculas termoeltricas na matriz, o compsito atinge um coeficiente de Seebeck que supera os 40 mV/K e uma figura de mrito (ZT) de 6,6 x 10-2 – isso supera os materiais termoeltricos cimentcios relatados anteriormente em 10 e 6 vezes, respectivamente.
Resistncia e usos
As camadas de hidrogel funcionam como vias para a difuso inica dos ons OH–, enquanto as interfaces de cimento-hidrogel estabelecem fortes ligaes de coordenao com ons Ca2+ e interaes mais fracas com ons OH–, permitindo uma imobilizao seletiva, o que amplifica a disparidade da taxa de difuso entre os dois ons.
E, devido a essa estrutura multicamadas, o compsito tambm apresentou uma resistncia mecnica superior e um potencial intrnseco de armazenamento de energia.
Essa integrao da coleta e do armazenamento de energia significa que o novo material poder permitir o fornecimento contnuo de energia para dispositivos eletrnicos, como sensores para o monitoramento da prpria estrutura construda com o cimento e dispositivos de comunicao sem fio, incorporados em edifcios inteligentes, apenas para citar alguns exemplos.
Artigo: Bio-inspired thermoelectric cement with interfacial selective immobilization towards self-powered buildings
Autores: Yulin Wang, Yangzezhi Zheng, Weihuan Li, Shuai Xiao, Shengjun Chen, Jiarui Xing, Chenchen Xiong, Yang Zhou, Wei Zhang, Takehiko Hihara, Nosipho Moloto, Changwen Miao
Revista: Science Bulletin
DOI: 10.1016/j.scib.2025.03.032
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