Uma inovação em baterias que utiliza a diferença entre o calor corporal e a temperatura do ar para gerar energia pode acelerar a eventual chegada de smartwatches com carregamento automático e outros dispositivos vestíveis.
A complexa tecnologia foi detalhada em pesquisa do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST), na Coreia do Sul.
Mais eletricidade, menos calor
A equipe de pesquisa liderada pelo professor Jang Sung-yeon da UNIST criou um material termoelétrico iônico semelhante a um filme que usa a diferença de temperatura entre a pele e o ar ao seu redor para gerar eletricidade.
Embora materiais como este já tenham sido desenvolvidos antes, a nova inovação registou os valores mais elevados de sempre – medidos em ZTi, ou a figura de mérito termoeléctrica – para um material termoeléctrico iónico, registando um aumento significativo de 70%.
Com os materiais funcionando em série dentro de um módulo de geração de energia, gerou 1,03 V por diferença de temperatura de 1 grau centígrado. A equipe usou o módulo para alimentar uma lâmpada LED, com diferença de temperatura de 1,5 graus centígrados.
Talvez mais importante ainda, a energia gerada permaneceu estável e forneceu consistentemente 95% do seu desempenho durante um período de dois meses, quando utilizada em ambientes fechados.
Desafio científico
Anteriormente, era difícil equilibrar os íons positivos e os íons negativos que produziam eletricidade em tais materiais, e muitos íons causavam problemas com o fluxo de íons, limitando o desempenho.
O avanço da equipe consiste em encontrar o equilíbrio certo entre íons positivos e negativos e maximizar a densidade. Foi através desses princípios de design que a equipe quebrou o recorde anterior do ZTi.
É observado pela DongA Science que quanto maior o valor do ZTi, mais eficientemente a eletricidade é gerada usando pequenas diferenças de temperatura. Se esta tecnologia for capaz de alimentar futuros wearables, este será um aspecto fundamental.
O que tudo isso significa?
O professor Jang disse à DongA Science:
O material desenvolvido é fino e flexível, permitindo fácil fixação ao corpo ou superfícies curvas. Ele pode ser aplicado ao desenvolvimento de dispositivos vestíveis, como smartwatches com carregamento automático que não precisam de bateria ou sensores com alimentação própria que podem operar em ambientes com diferenças de temperatura interna e externa de apenas algumas a várias dezenas de graus Celsius.
A duração da bateria continua a ser uma barreira para muitos que consideram um smartwatch, onde alguns dias de uso com todos os sensores e recursos ativos é o máximo que você pode esperar com uma única carga. Embora a energia solar seja uma opção em alguns modelos conectados, uma bateria tradicional é mais comum.
Inovações como essa e novos tipos de baterias projetadas para anéis inteligentes têm o potencial de diminuir as preocupações com a vida útil da bateria, caso cheguem à produção. Detalhes científicos detalhados sobre o material termoelétrico iônico da equipe podem ser encontrados no artigo de pesquisa.
