Sensor sem bateria e sem fios

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/07/2002

Muitas vezes a inovação não está exatamente em se construir algo novo. A utilização criativa de tecnologias maduras pode ser tão inovadora quanto as mais recentes descobertas na área de mecânica quântica ou nanotecnologia.

Cristais piezoelétricos são largamente conhecidos e estão presentes em milhões de lares ao redor do mundo, em isqueiros e acendedores de fogão. Um cristal piezoelétrico possui a capacidade de gerar uma carga elétrica quando submetida a uma tensão mecânica.

Pesquisadores do Sandia National Laboratories (Departamento de Energia dos Estados Unidos) construíram um sensor capaz de efetuar medições sem a utilização de pilhas ou baterias. Ele ainda é capaz de transmitir suas medições para um aparelho base remoto, sem fios.

O sensor foi construído para monitorar o comportamento de prédios, pontes ou qualquer outra construção civil, todas elas sujeitas a vibrações constantes, seja causadas pelo vento ou pela passagem de um caminhão, por exemplo. Mas pode também auxiliar no acompanhamento de pequenos abalos sísmicos ou deslocamentos de terra em túneis. Como o sensor não exige baterias ou fiação, ele pode ser incorporado na própria construção e deixado à própria sorte, até ser necessária sua utilização.

O equipamento funciona utilizando a energia gerada pelas próprias vibrações que ele mede. A vibração da construção faz vibrar um cristal piezoelétrico. Cada vibração gera uma minúscula carga, cerca de 100 microcoulombs, a qual é armazenada temporariamente em um capacitor. Para se ter uma idéia das dimensões, para se acender uma lâmpada comum por um segundo, gasta-se aproximadamente 1 milhão de microcoulombs. Mas esta carga é suficiente para alimentar o sensor por uma fração de segundo, tempo suficiente para que ele faça sua leitura. A leitura é armazenada em uma memória flash e o aparelho volta ao seu estado de hibernação.

Para recuperar os dados, um técnico pode apontar um leitor de mão para a estrutura onde está inserido o sensor. O circuito ressonante do sensor utiliza a energia da rádio-freqüência do leitor para se ativar e transmitir os dados armazenados.