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segunda-feira, 5 de março de 2018

O seu corpo pode ser a fonte de carga pros seus próximos dispositivos eletrônicos


Por:
João Zamae 
 joaozamae@gmail.com


A facilidade de conexão à internet e integração entre os dispositivos eletrônicos relacionados à segurança, a mobilidade, a comunicação, a saúde e etc., prometem facilitar nosso dia a dia. Entretanto, manter esses dispositivos carregados por meio de baterias é bastante incômodo e, por vezes, caro. Por isso, a ideia de fontes de energia duráveis e que possam se integrar à nossa vestimenta ou corpo continua um desafio para o avanço tecnológico.

A busca pela tomada mais próxima assim que se chega a qualquer lugar é algo comum pra maioria dos usuários de dispositivos eletrônicos



A busca por uma fonte de energia pode estar com os dias contados, uma vez que os pesquisadores estão desenvolvendo dispositivos metálicos de tamanho cada vez menor que, acoplados ao corpo, podem prover energia pra carregar aparelhos eletrônicos.  "Ninguém gosta de ficar procurando por uma tomada. O corpo humano é uma abundante fonte de energia. Então pensamos, porque não utilizá-lo pra produzir a carga necessária para esses aparelhos?" diz o autor principal do artigo em questão,  Doutor Qiaoqiang Gan, professor de engenharia elétrica da UB's School of Engineering and Applied Sciences.
Recentemente, nanogeradores triboelétricos têm se mostrado uma alternativa simples, de bom custo-benefício e versátil. O conceito da triboeletricidade baseia-se no fato de que alguns materiais, de cargas opostas (um negativamente e outro positivamente carregado), após entrarem em contato com outros, ficam eletrizados e esse efeito é aumentado quando os materiais são esfregados um contra o outro.


Com essa possibilidade em mente, vários pesquisadores buscaram alternativas para melhorar a energia provida por essa tecnologia, mas a maioria delas apresentaram barreiras de custo e manufatura que as tornava inviável.
No presente trabalho, o professor e seu grupo divulgaram um nanogerador triboelétrico constituído de finíssimas placas de ouro enrugadas. Ao conferir às placas essa forma enrugada, os pesquisadores aumentam o desempenho do gerador nos quesitos voltagem e durabilidade do dispositivo.

Esquema do processo de fabricação do filme de "ouro enrugado". Primeiro, um filme de 30 nanômetros de espessura é disposto sobre um polímero (polidetilsiloxano [PDMS]) e este é colocado sobre uma fita previamente esticada. Esta fita é então relaxada fazendo com que o filme de ouro se contraia, conferindo-lhe uma superfície enrugada.

Construção do dispositivo, que consiste de duas camadas separadas por um espaço vazio. A camada inferior é contém filme de ouro enrugado e silicone. A camada superior contém polímero PDMS e ouro. Ambas quando entram em atrito agem como eletrodos gerando uma corrente.

O dispositivo de 1,5 cm2 é capaz de gerar uma voltagem de 100.2 V, suficiente para ligar 48 lâmpadas comerciais de LED em série. Para avaliar a flexibilidade e durabilidade do dispositivo, os pesquisadores conduziram testes de deformação, temperatura, pressão, dentre outros. Vale ressaltar que nenhuma degradação do produto e de seu desempenho foram observados após 6 meses de uso e estocagem em condições normais. 


Para utilizar o dispositivo como gerador de energia, aliado ao movimento corporal, os pesquisadores acoplaram o dispositivo à articulação de um dos dedos da mão, fazendo com que ele se contraísse e estendesse, gerando atrito entre as placas de ouro. Esse atrito, por sua vez, gera uma voltagem.



Com essa simples modificação na superfície dos filmes de ouro e sua associação a um movimento corriqueiro do corpo humano, os pesquisadores utilizaram o princípio da triboeletricidade para construir um dispositivo gerador de carga simples, de baixo custo e confiável, que pode ser um passo importante para outros na mesma linha. Além disso, devido ao seu baixo custo de fabricação, o professor Zhang lidera um grupo de estudantes de graduação no aperfeiçoamento dessa tecnologia. O grupo planeja utilizar pedaços maiores de ouro para prover ainda mais carga e carregar dispositivos de maior exigência. Por fim, o grupo também trabalha para desenvolver uma bateria portátil que estoque a energia gerada pelo dispositivo. O objetivo deles é tornar o sistema apto a carregar várias dispositivos eletrônicos do nosso uso diário.



Sobre o autor: Médico veterinário, especialista em oncologia animal, cursou residência e mestrado em patologia animal pela FMVZ-UNESP de Botucatu e atualmente é doutorando em oncologia pelo Programa de Patologia da FMB-UNESP de Botucatu, e membro do grupo ViriCan, onde investiga o uso de produtos naturais no tratamento dos cânceres.


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