Bateria biocompatível feita com escamas de peixe

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/09/2016

O nanogerador de escamas de peixe é incrivelmente eficiente - e feito com materiais descartados.
[Imagem: Ghosh/Mandal - 10.1063/1.4961623]

Piezoelétrico biocompatível

Os materiais piezoelétricos são os preferidos para extrair energia dos movimentos - do andar, respirar, bater do coração ou mesmo de vibrações sonoras do ambiente - porque eles convertem diretamente a energia mecânica em eletricidade.

Contudo, para usá-los junto ao corpo, - para recarregar aparelhos portáteis ou alimentar implantes e equipamentos médicos - a maioria desses materiais tem o inconveniente de levar em sua composição elementos tóxicos, como chumbo e bismuto.

Sujoy Ghosh e Dipankar Mandal, da Universidade Jadavpur, na Índia, superaram agora essa deficiência sintetizando um material piezoelétrico biocompatível feito de escamas de peixe - eles pegaram as escamas no lixo do mercado local.

Escamas de peixe piezoelétricas

Já se sabia que as escamas de peixe podem apresentar o efeito piezoelétrico, graças à sua composição de nanofibrilas de colágeno.

O colágeno é composto por três cadeias polipeptídicas torcidas, formando uma estrutura de hélice tripla. As ligações de hidrogênio entre as cadeias de polipeptídeos têm todas a mesma orientação, funcionando como dipolos moleculares, o que resulta na polarização elétrica espontânea e, assim, nas propriedades piezoelétricas.

O problema é que as escamas são duras, o que torna difícil aproveitar vibrações muito fracas, como as que se procura explorar com a tecnologia dos nanogeradores e da colheita de energia.

Ghosh e Mandal resolveram o problema tratando as escamas com uma solução ácida desmineralizante, o que as tornou transparentes e flexíveis. Bastou então conectar eletrodos metálicos às escamas e prensá-las na forma de uma lâmina, o que foi feito com o auxílio de um filme de polipropileno.

Nanogerador biopiezoelétrico

Os testes mostraram que o nanogerador biopiezoelétrico consegue gerar energia a partir de vários tipos de movimento do ambiente, como fluxo do vento, vibrações sonoras e de máquinas e dos movimentos do corpo humano.

Cada nanogerador produz incríveis 4 Volts, com uma corrente de 1,5 até 6 microampéres, dependendo da fonte de vibração. Colocando quatro deles em série, a equipe gerou 14V, o que foi suficiente para alimentar uma fita de 50 LEDs.

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