Cientistas do Instituto de Pesquisas da Toyota, nos Estados Unidos, anunciaram a criação da primeira bateria recarregável contendo um anodo de magnésio e um catodo de enxofre.

Este é um objetivo longamente perseguido por todos os pesquisadores de baterias porque a combinação magnésio/enxofre é largamente mais eficiente do que as baterias de íons de lítio, as melhores atualmente disponíveis.

Além disso, essas baterias combinam alta capacidade de carga com um pequeno volume.

Para comparação, os anodos das baterias de íons de lítio atuais são feitos de carbono, apresentando uma capacidade volumétrica de 777 mAh cm^-3. As alternativas atualmente pesquisadas incluem a fabricação de anodos de sódio, cálcio e magnésio, que apresentam densidades de 1.128, 2.073 e 3.832 mAh cm^-3, respectivamente.

O magnésio metálico é um anodo ideal para uma bateria recarregável devido à sua elevada densidade energética por volume, além de ser um metal relativamente barato.

E o enxofre é um catodo ideal para um anodo de magnésio - juntos, os dois alcançam uma densidade de energia duas vezes maior do que as baterias de íons de lítio.

O grande problema é que a química tanto do magnésio como do enxofre são incompatíveis com praticamente todos os eletrólitos conhecidos, sobretudo os mais viáveis em termos técnicos e econômicos - esses eletrólitos são nucleofílicos, o que causa uma rápida degradação do catodo de enxofre.

É isto que os engenheiros da Toyota anunciaram ter descoberto: um eletrólito que funciona bem tanto com o magnésio quanto com o enxofre, um eletrólito não-nucleofílico, evitando a degradação do catodo.

Mas ainda é cedo para falar em um Toyota Prius com baterias duplamente eficientes.

Agora que conseguiram fazer a bateria recarregável de magnésio/enxofre funcionar, os engenheiros vão precisar otimizá-la: o tempo necessário para seu recarregamento ainda é longo.

Outro problema técnico envolve uma reação que causa a dissolução do catodo no eletrólito, retardando o processo de descarga e reduzindo a vida útil da bateria.

Tente dirigir um carro sempre em primeira marcha e você sentirá bem o que um cadeirante experimenta ao se deslocar pelas mais diferentes condições de piso e tráfego.

Mas você sentiria bem mais se você próprio fosse o motor.

O esforço que a cadeira de rodas exige é o mesmo, quer em um piso irregular, quer em um piso liso; e, quando deslizando suave por uma calçada desimpedida, o cadeirante continua tendo que dar o mesmo número de voltas em suas rodas.

Para tentar diminuir esse inconveniente, que se traduz em dores nos ombros para mais de 70% dos cadeirantes, engenheiros da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, acabam de criar um câmbio automático para cadeira de rodas.

O sistema, chamado IntelliWheels(rodas inteligentes), detecta o padrão de movimentos do cadeirante e seleciona automaticamente a marcha mais adequada para cada situação.

De acordo com a velocidade e a força imposta pelo usuário, o mecanismo seleciona marchas mais adequadas para subidas, descidas ou terrenos irregulares, por exemplo.

Como o objetivo era minimizar o esforço dos cadeirantes, Scott Daigle e seus colegas partiram logo para o câmbio automático, para não onerar o usuário com mais um mecanismo.

O equipamento foi desenvolvido para ser adaptado em cadeiras de rodas normais, sendo o câmbio incorporado em duas rodas, que poderão ser vendidas como um acessório e instaladas em cadeiras de rodas manuais comuns.

"Depois de conversar com usuários, nós verificamos que eles queriam algo que pudesse permitir-lhes continuar usando a cadeira com a qual se sentem confortáveis," afirmou Marissa Siebel, atleta da equipe para-olímpica dos Estados Unidos e integrante da equipe que desenvolveu o câmbio automático para cadeiras de rodas.

O equipamento está em fase final de desenvolvimento, devendo chegar ao mercado em breve. Mas informações no site www.intelli-wheels.com.

Cientistas descobriram uma técnica simples para turbinar um material já conhecido por sua capacidade de destruir micro-organismos perigosos para a saúde humana.

A surpresa é que Andrew Barron e Huma Jafry, da Universidade Rice (EUA), não fizeram o que seria de se esperar, sobretudo quando se trata de universidades norte-americanas.

Em vez de requerer uma patente para o invento, eles colocaram a técnica em domínio público, na esperança de que sua adoção em larga escala possa salvar vidas.

O cientista afirmou que ele próprio é um "empreendedor em série", mas, nesse caso, os benefícios potenciais da descoberta para a sociedade se mostraram mais importantes do que qualquer ganho advindo de sua comercialização.

O material bem conhecido por suas propriedades antipatogênicas é o dióxido de titânio, ou titânia, usado sobretudo contra os agentes bacterianos.

O que os pesquisadores descobriram é que, com a adição de silicone, o material se torna altamente eficaz contra vírus que se espalham tanto por meio aéreos quanto líquidos.

"Nós pegamos uma nanopartícula que todo mundo tem usado há anos e, com um tratamento muito simples, melhoramos seu desempenho em mais de três vezes, sem qualquer custo real," disse Barron.

Os testes do novo material funcionalizado não poderiam ter sido feitos em local mais adequado.

"Escolhemos o Rio Yangtze como nossa base para o teste porque ele é considerado o rio mais poluído do mundo, com maior conteúdo viral", disse o cientista. "Mesmo com esse nível de contaminação viral, nós obtivemos a destruição completa dos vírus na água."

O dióxido de titânio é usado para matar vírus e bactérias e para decompor compostos orgânicos através da fotocatálise - exposição à luz, geralmente ultravioleta.

O material também é usado como pigmento em tintas a, em protetores solares e até mesmo como corante alimentar.

Para turbinar o TiO₂, basta tratá-lo por alguns minutos com graxa de silicone, sílica ou ácido silícico, o que irá aumentar sua eficiência como um catalisador.

"Basicamente, nós estamos pegando pigmento branco e funcionalizando-o com areia," simplifica o pesquisador.

Segundo Barron, a adição da quantidade correta de sílica ao dióxido de titânio cria um efeito em nível molecular conhecido como encurvamento de banda (band bending).

"Como a ligação oxigênio-silício é muito forte, você pode pensar nisso como um dielétrico," disse ele. "Se você colocar um dielétrico próximo a um semicondutor, você dobra as bandas de condução e de valência. E, portanto, você muda a absorção da radiação ultravioleta, usada para ativar o catalisador."

Ao flexionar as bandas, cria-se um caminho para os elétrons liberados pelos raios UV, que podem seguir adiante e reagir com a água, criando radicais hidroxila, o oxidante responsável pela degradação dos contaminantes.