Nanogeradores multiplicam potência e chegam à casa dos watts

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/08/2024

A multiplicação da capacidade de geração de energia veio pelo uso de eletrodos que passam a carga uns para os outros, como atletas em uma corrida de revezamento.
[Imagem: Delowar Hussain et al. - 10.1016/j.nanoen.2024.110112]

140 vezes melhor

Os promissores nanogeradores, dispositivos capazes de gerar eletricidade a partir de movimentos e vibrações do ambiente e do corpo humano, acabam de dar um salto de qualidade, atingindo uma capacidade que os torna capazes de alimentar a larga maioria das tecnologias vestíveis.

Delowar Hussain e colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido, alcançaram um aumento de 140 vezes na densidade de potência em relação aos nanogeradores demonstrados anteriormente.

Para comparação, enquanto um nanogerador típico produz cerca de 10 miliwatts de energia, essa nova tecnologia pode aumentar essa produção para mais de 1.000 miliwatts (1 watt), o que a torna adequada para colheita de energia em diversas aplicações cotidianas.

O feito foi possível graças a uma operação que imita uma corrida de revezamento: Em vez de um eletrodo (um corredor) transferir energia (o bastão) sozinho até a saída do gerador, cada corredor coleta um bastão, lhe adiciona mais carga e então o passa adiante para o próximo eletrodo, aumentando a energia geral que é coletada - esse processo é conhecido como efeito de regeneração de carga.

"O sonho dos nanogeradores é capturar e usar energia de movimentos cotidianos, como sua corrida matinal, vibrações mecânicas, ondas do oceano ou o abrir de uma porta. A principal inovação com nosso nanogerador é que ajustamos a tecnologia com 34 minúsculos coletores de energia usando uma técnica de laser que pode ser ampliada para fabricação para aumentar ainda mais a eficiência energética," disse Hussain.

Esquema de fabricação e funcionamento do nanogerador triboelétrico.
[Imagem: Delowar Hussain et al. - 10.1016/j.nanoen.2024.110112]

Nanogeradores triboelétricos

O dispositivo é um nanogerador triboelétrico (TENG: TriboElectric NanoGenerator), um dispositivo que captura a energia de movimentos simples e cotidianos e os transforma em eletricidade - é uma forma de eletricidade estática.

Eles funcionam usando materiais isolantes que se tornam eletricamente carregados quando entram em contato e depois se separam - semelhante a quando você esfrega um balão no seu cabelo, e ele gruda devido à eletricidade estática.

"Em breve, lançaremos uma empresa focada em sensores de saúde autoalimentados e não invasivos usando tecnologia triboelétrica. Inovações como essas nos permitirão impulsionar novas atividades em tecnologias de saúde sustentáveis," disse o professor Bhaskar Dudem.

Outra área diretamente beneficiada com nanogeradores potentes é a internet das coisas, onde dispositivos de pequeno porte precisam funcionar sozinhos, exigindo a menor manutenção possível - os nanogeradores eliminam as baterias desses microdispositivos.

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