Especialistas da Alemanha e de outros lugares estão aproveitando a fricção do fluxo de água em nível nanoescala com resultados eletrizantes que poderiam alimentar sensores e outras tecnologias sem bateria.
A inovação da Universidade de Tecnologia de Hamburgo e de outras instituições de toda a Europa depende de pressão e atrito, de acordo com um comunicado de imprensa.
“A tecnologia abre caminho para sistemas de sensores autônomos e livres de manutenção – por exemplo, na detecção de água, esportes e monitoramento de saúde em roupas inteligentes, ou robótica háptica, onde o toque ou movimento gera diretamente um sinal elétrico”, disse o pesquisador de Hamburgo Manuel Brinker.
A inovação gera energia forçando a água para dentro de minúsculos poros de silício, causando fricção à medida que entra e sai, chamada triboeletrificação. Os especialistas citaram os choques veiculares como exemplo de cenário onde a invenção poderia ser incorporada, aproveitando a pressão mecânica no poço da roda, segundo o comunicado.
“Um passo crucial foi o desenvolvimento de estruturas de silício projetadas com precisão que são simultaneamente condutoras, nanoporosas e hidrofóbicas”, disse Brinker no comunicado. “Essa arquitetura nos permite controlar o movimento da água dentro dos poros – tornando o processo de conversão de energia estável e escalável”.
A energia derivada do atrito é semelhante à forma como a eletricidade é produzida ao caminhar sobre certos tapetes usando sapatos. A pessoa carrega a carga até tocar em outra pessoa ou em outros objetos.
O dispositivo de Hamburgo capta a energia de atrito criada quando o líquido se esfrega contra um sólido, atingindo uma taxa de conversão de 9%, a mais alta já registrada para esses tipos de geradores, tudo de acordo com o comunicado.
“A combinação de silício nanoporoso com água permite uma fonte de energia eficiente e reproduzível – sem materiais exóticos, mas apenas usando o semicondutor mais abundante na Terra, o silício, e o líquido mais abundante, a água”, disse Luis Bartolomé, da CIC energiGUNE na Espanha.
Outros especialistas também estão aproveitando os movimentos rotineiros e os pequenos movimentos. Estudantes na França criaram catracas que geraram eletricidade suficiente para alimentar telas em uma estação de metrô. Um grupo internacional de especialistas desenvolveu uma maneira de aproveitar a energia produzida quando o vento lento se move sobre as gotas de água.
Tudo isto faz parte da mudança para uma energia mais limpa, começando ao nível da nanoescala, para transformar a forma como alimentamos luzes, sensores, ecrãs e dispositivos. Na vida cotidiana, atualizações como a energia solar no telhado permitem que você leve a revolução para sua própria casa e colha os benefícios de contas mais baixas e energia mais confiável.
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Toda a energia renovável, mesmo quando produzida em poros de silício, é gerada sem poluição atmosférica que retém o calor. A NASA relacionou os vapores que aquecem o planeta ao aumento dos riscos de fortes ondas de calor que poderiam tornar alguns lugares inabitáveis. O clima extremo está contribuindo para a propagação de doenças, segundo o Trinity College Dublin.
Os inovadores da fricção hídrica consideram o seu esforço a vanguarda de um novo tipo de tecnologia de produção de energia.
“Materiais movidos a água marcam o início de uma nova geração de tecnologias autossustentáveis”, disseram especialistas no comunicado.
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