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No futuro, relógios usarão energia gerada pelo corpo do usuário

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Pesquisadores da Universidade de Edimburgo, na Escócia, desenvolveram novos dispositivos minúsculos capazes de gerar eletricidade aproveitando a energia produzida pelo corpo humano em movimento. Esses componentes, podem ser usados, por exemplo, para alimentar roupas inteligentes e equipamentos vestíveis.

O método utilizado pelos cientistas cria os chamados materiais piezoelétricos — aqueles que têm capacidade de gerar cargas elétricas ao sofrer uma deformação mecânica — de forma mais rápida e eficiente do que as técnicas usadas anteriores, facilitando sua fabricação em grande escala.

“Smartwatches com carregamento automático e rastreadores de saúde integrados a tecidos inteligentes podem estar um passo mais perto após o desenvolvimento desses novos dispositivos que se baseiam no movimento contínuo de seus usuários”, explica o estudante de engenharia Francisco Diaz Sanchez, autor principal do estudo.

PVDF

Para criar esses novos dispositivos, os pesquisadores aprimoraram a química usada na produção de fibras ultrafinas de um material conhecido como PVDF — uma substância versátil capaz de gerar grandes quantidades de eletricidade quando uma pressão contínua é aplicada sobre ela.

Esquema de funcionamento do material piezoelétrico (Imagem: Reprodução/University of Edinburgh)
Esquema de funcionamento do material piezoelétrico (Imagem: Reprodução/University of Edinburgh)

Com uma fonte de alimentação de alta tensão, é possível fabricar materiais 3D parecidos com esponjas a partir dessas fibras ultrafinas utilizando pedaços de 1 centímetro quadrado, equipados com vários eletrodos e fios adjacentes envoltos em placas de silício convencional.

“Durante os testes de potência que realizamos em laboratório, os dispositivos conseguiram produzir 40 microwatts de eletricidade por centímetro quadrado, ou seja, o dobro da potência registrada por materiais piezoelétricos similares já existentes no mercado”, acrescenta Sanchez.

Bom para o meio ambiente

Segundo os pesquisadores, o desenvolvimento dessas estruturas piezoelétricas pode prolongar a vida útil, ou até mesmo substituir as baterias de íons de lítio convencionais usadas na maioria dos equipamentos vestíveis que, atualmente, produzem lixo eletrônico em excesso.

Exemplo de aplicação do dispositivo piezoelétrico em vestíveis inteligentes (Imagem: Reprodução/University of Edinburgh)
Exemplo de aplicação do dispositivo piezoelétrico em vestíveis inteligentes (Imagem: Reprodução/University of Edinburgh)

Outra vantagem é que esses dispositivos minúsculos são extremamente flexíveis, podendo ser usados na fabricação da próxima geração de tecidos inteligentes, com sensores de movimento em tempo real e camisetas capazes de monitorar a respiração e a frequência cardíaca dos usuários.

“Com o crescente interesse no desenvolvimento de dispositivos vestíveis eletrônicos e implantes, a geração de lixo eletrônico e as limitações associadas à capacidade das baterias continuam sendo alguns dos principais desafios a serem superados por essas novas fontes de eletricidade renovável”, encerra Francisco Diaz Sanchez.

Fonte: Canaltech

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