Pesquisador cria bateria de papel para dispositivos portáteis

Cauê Martins é formado em Química pela Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS), e doutor na mesma área, com ênfase em Eletroquímica, pelas Universidad Nacional de La Plata, na Argentina, Arizona State University, nos EUA . Atualmente, lidera o grupo de pesquisadores do Instituto de Física (Infi) da UFMS que, em março de 2022, iniciou, juntamente com colegas da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, estudos para o desenvolvimento de um dispositivo que, além de ser de papel, funcione com a simples adição de água.

O que motivou o trabalho do grupo?
A demanda por produção de energia na nossa sociedade é clara, e será cada vez mais intensificada. Existe demanda não só para conversão de energia para grandes equipamentos para nossa sobrevivência, mas também para pequenos dispositivos eletrônicos que são usados no dia a dia. Pensando nisso, fomos atrás da conversão de energia miniaturizada que fosse sustentável ambientalmente e economicamente. Nos parece que baterias de papel são de grande potencial dentro da conversão de energia usando dispositivos biodegradáveis.

O trabalho se deu em partes. Primeiro, fomos atrás de um papel que conseguisse carregar combustível e oxidantes de forma eficiente; encontramos papel de filtro de baixo custo. Tendo isso funcionado, precisamos encontrar catalisadores com custo baixo; depois, fomos atrás do combustível. A primeira opção foi usar derivados da biomassa. Usamos metanol, etanol, etileno glicol e glicerol, esse último com potencial enorme, já que é da produção do biodiesel e temos bastante no País. O dispositivo funcionou!

Depois tivemos a ideia de criar uma célula flex que entregue a mesma potência, independentemente do combustível. Esse foi o maior achado: uma bateria de papel de baixo custo que consegue trabalhar com quatro diferentes derivados da biomassa entregando a mesma potência.

Minha melhor experiência. Não somente porque se trata de uma universidade muito grande, há vencedores do Nobel lá dentro, mas também porque o grupo de pesquisadores é composto por jovens. Então, essa mistura de experiência e juventude foi fundamental para que o trabalho funcionasse bem. Esse grupo está conosco no CAPES PrInt, o que já rendeu outros projetos como o financiamento, por parte do governo Britânico, que vai permitir que a pesquisadora Anabel Lanterna, de lá, nos visite aqui, no Brasil.

No trabalho da bateria de papel, atualmente estamos tentando diminuir a quantidade de nanopartículas de platina. Já usamos pouco, cerca de 10% da massa de todo o dispositivo, com relação baixa de carbono, mas queremos diminuir ainda mais. Estamos trás de catalisadores com menos de 1% de platina, de modo que faça mais sentido ser descartável, e também formas de imobilizar todos os tipos de reagentes no papel. Unindo esses dois estudos, o que deve acontecer nos próximos dois anos, queremos colocar no mercado.

Como o projeto beneficia a sociedade?
Temos um objetivo claro. Queremos chegar em uma bateria de papel onde todos os reagentes estejam imobilizados, de modo que baste adicionar água para gerar potencial. Isso pode ser usado para gerar energia para sensores de doenças negligenciadas, para chegar em lugares onde a energia seja um limitante até mesmo para detecção de outros dispositivos, como sensor de gravidez.

No entanto, para que saia do papel e chegue à população, depois da parte de pesquisa, teremos que pensar em como financiar a produção do material e tudo vai depender da utilização dele. Pode ser usado em alguma ação pública para detectar gravidez em populações carentes, e aí precisaremos de financiamento, ou pode chegar no mercado para a venda, e aí precisaremos criar uma startup .

Qual a participação da CAPES na sua formação?
Foi, e ainda é, fundamental. Boa parte dos meus estudos foram financiados pela CAPES. Primeiro os meus estudos e, agora, de boa parte dos meus alunos.

Pela CAPES, participei do Programa de Mobilidade Internacional, onde fiz um doutorado-sanduiche, na Arizona State University . Depois, fui estagiário de pós-doutoramento na Simon Fraser University onde trabalhei dentro de uma empresa. E, aqui foi o ponto de inflexão da minha carreira, onde transitei da pesquisa básica para a pesquisa aplicada, compreendendo as dores e as necessidades reais e atuais. Por fim, agora, com o PrInt, fui professor-visitante na School of Chemistry , da Universidade de Nottingham, lugar onde iniciei um novo ciclo quando sai de bolsista-estudante para ser bolsista-professor.

Legenda das imagens:
Imagem 1 : Bateria de papel poderá ser usada onde a energia elétrica seja um limitante e até mesmo para detecção de doenças ( Foto: Arquivo pessoal)
Banner e imagem 2: Professor Cauê Martins esteve na Universidade de Nottingham, no Reino Unido, como professor-visitante, para dar continuidade ao projeto de produção de baterias de papel ( Foto: Arquivo pessoal)

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) é um órgão vinculado ao Ministério da Educação (MEC).
(Brasília – Redação CGCOM/CAPES)
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