Enguias elétricas inspiraram a primeira bateria há dois séculos — e agora abrem o caminho para o futuro

As enguias elétricas inspiraram a primeira bateria há dois séculos. Agora, abrem o caminho para o futuro, inspirando novas tecnologias.

À medida que a necessidade mundial de grandes quantidades de energia portátil cresce a um ritmo cada vez maior, muitos inovadores têm procurado substituir a tecnologia atual de baterias por algo melhor.

O físico italiano Alessandro Volta aproveitou os princípios eletroquímicos fundamentais quando inventou a primeira bateria em 1800. Essencialmente, a união física de dois materiais diferentes, normalmente metais, gera uma reação química que resulta no fluxo de eletrões de um material para o outro. Esse fluxo de eletrões pode ser aproveitado para gerar energia.

Os primeiros materiais que as pessoas empregaram para fazer baterias foram o cobre e o zinco. As melhores baterias de hoje – aquelas que produzem a maior potência elétrica no menor tamanho possível – combinam o lítio metálico com um dos vários compostos metálicos diferentes.

Houve melhorias constantes ao longo dos séculos, mas as baterias modernas contam com a mesma estratégia que a de Volta: emparelhar materiais que podem gerar uma reação eletroquímica e arrebatar os eletrões que são produzidos.

No entanto, mesmo antes de as baterias feitas pelo homem começarem a gerar corrente elétrica, peixes elétricos, como a tremelga-de-olhos (Torpedo torpedo) do Mediterrâneo e especialmente as várias espécies de enguia elétrica de água doce da América do Sul, eram bem conhecidos por produzirem saídas elétricas de proporções impressionantes.

De facto, os peixes elétricos inspiraram Volta a conduzir a pesquisa original que acabou por levar à sua bateria, e os cientistas de baterias de hoje ainda se inspiram nestes animais eletrizantes.

Copiar o órgão elétrico da enguia

Antes da bateria de Volta, a única maneira de as pessoas gerarem eletricidade era esfregar vários materiais, normalmente seda em vidro, e capturar a eletricidade estática resultante. Esta não era uma maneira fácil nem prática de gerar energia elétrica útil.

Volta sabia que os peixes elétricos tinham um órgão interno especificamente dedicado à geração de eletricidade. O físico raciocinou que, se pudesse imitar o seu funcionamento, poderia encontrar uma nova maneira de gerar eletricidade.

O órgão elétrico de um peixe é composto de longas pilhas de células que se parecem muito com uma pilha de moedas.

Volta cortou discos semelhantes a moedas de folhas de vários materiais e começou a empilhá-los, em sequências diferentes, para ver se conseguia encontrar alguma combinação que produzisse eletricidade.

Estas experiências de empilhamento continuaram a produzir resultados negativos até que o cientista tentou emparelhar discos de cobre com zinco, enquanto separava os pares empilhados com discos de papel molhados com água salgada.

Essa sequência de cobre-zinco-papel fortuitamente produzia eletricidade, e a saída elétrica era proporcional à altura da pilha. Volta pensou ter descoberto o segredo de como as enguias geram sua a eletricidade e que na verdade ele tinha produzido uma versão artificial do órgão elétrico do peixe.

Tentativas modernas de imitar a enguia

Como Volta, alguns cientistas modernos que procuram transformar a tecnologia de baterias encontram inspiração nas enguias elétricas.

Uma equipa de cientistas dos Estados Unidos e da Suíça está atualmente a trabalhar num novo tipo de bateria inspirada nas enguias. Os investigadores imaginam que a sua bateria macia e flexível pode um dia ser útil para alimentar implantes médicos e robôs.

Mas a equipa admite que tem um longo caminho a percorrer. “Os órgãos elétricos das enguias são incrivelmente sofisticados; eles são muito melhores a gerar energia do que nós”, lamentou Michael Mayer, membro da equipa da Universidade de Friburgo. Assim, a investigação da enguia continua.

Em 2019, o Prémio Nobel de Química foi concedido aos três cientistas que desenvolveram a bateria de iões de lítio.

  ZAP // The Conversation

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