Shanghai - Uma equipa de investigadores chineses desenvolveu um material inovador à base de cimento que não só suporta estruturas como também gera e armazena electricidade, noticiou hoje o portal Interesting Engineering.

O material é um composto de cimento-hidrogel inspirado nas estruturas em camadas encontradas nos caules das plantas.

Ao integrar camadas de hidrogel de álcool polivinílico (PVA) com o cimento tradicional, a equipa ultrapassou uma limitação de longa data: a baixa mobilidade dos iões nas matrizes densas de cimento.

O cimento possui naturalmente propriedades termoeléctricas iónicas (a sua capacidade de converter calor em energia eléctrica). No entanto, este efeito tem sido historicamente demasiado fraco para ter aplicações práticas devido ao movimento lento dos iões.

“O isolamento dos poros pela matriz densa do cimento impede o transporte rápido dos iões”, observaram os investigadores, limitando o aumento do coeficiente Seebeck do material, uma medida da eficiência termoeléctrica.

O novo compósito atinge um coeficiente Seebeck de -40,5 mV/K e uma figura de mérito (ZT) de 6,6×10-² — dez e seis vezes superior, respectivamente, aos anteriores materiais termoeléctricos à base de cimento.

Estes ganhos são possíveis graças ao design multicamada: as camadas de hidrogel servem como vias de condução rápida para iões hidróxido (OH-), enquanto as camadas de cimento imobilizam iões de cálcio (Ca²?), criando um contraste acentuado na mobilidade dos iões.

Para além das suas capacidades de geração de energia, o material também a armazena. Esta dupla funcionalidade significa que os futuros edifícios, pontes e estradas poderão incorporar este material para alimentar sensores incorporados ou dispositivos de comunicação sem depender de fontes de energia externas, explica o Interesting Engineering.