A evolução em pesquisas relacionadas a fontes de energia renováveis tem trazido boas expectativas para o mundo. Entretanto, apesar de todo o avanço, a captação de energia cinética a partir de fontes como a eólica, ondas, e da atividade humana é um desafio.A produção de energia elétrica a partir de fontes de energia cinética exige uma estrutura física para capturar a energia e um transdutor eletromecânico para convertê-la em eletricidade.
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Esquema dos geradores elétricos flexíveis, feitos inteiramente
de materiais poliméricos elásticos. Cada uma das células tem
um diâmetro aproximado de 1 centímetro. [Imagem: AIP]
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Em larga escala, o aproveitamento de fontes de energia com base no movimento das ondas, por exemplo, tem se mostrado bastante eficaz e de baixo custo. Em menor escala, um conceito promissor, que envolve a criação dos "geradores de vestir" (nanogeradores), capazes de converter o movimento humano ou as vibrações encontradas na natureza em energia foi testado em aplicações práticas, incorporado facilmente ao vestuário ou acessórios pessoais. Pesquisadores do Instituto de Bioengenharia de Auckland apresentaram uma nova classe desses geradores, baseada em capacitores variáveis - são os chamados geradores dielétricos de elastômeros, uma espécie de plástico (um polímero) que apresenta propriedades elásticas podendo sofrer grandes deformações sem se romper.
Sapato gerador de energia
A proliferação de dispositivos de comunicação móvel entre o público geral, militares, e serviços de emergência aumentaram a necessidade de estender a vida das baterias e carregadores de dispositivos portáteis. Para tanto, explorar as propriedades dielétricas de elastômeros, é o que os pesquisadores da SRI International tem feito. Eles desenvolveram o chamado gerador de calcanhar, que pode ser instalado em um sapato ou uma bota. Este dispositivo utiliza a compressão do calcanhar durante o andar para o poder, passo a passo, aproveitar o movimento humano transformando-o em energia, sem acrescentar qualquer carga física ao usuário. Um transdutor, que consiste de 20 camadas empilhadas de filmes de elastômero dielétrico, dá a este dispositivo os meios de produção de eletricidade. O gerador funciona usando um líquido (ou gel) de engate para transferir a compressão do calcanhar ao alongamento dos filmes de elastômero, gerando energia elétrica. Este dispositivo pode produzir uma potência elétrica de 0,8 joules (J) por passo, o equivalente a uma potência de 1 Watt. Uma pessoa de 80 kg, por exemplo, que exerce uma deflexão máxima do seu calcanhar de 3 milímetros libera uma energia total disponível por passo estimada em 2.4J. Assim, o dispositivo, que gera 0.8J por passo, representa 33% de eficiência global: um bom valor para um dispositivo tão simples. Destina-se principalmente para carregar as baterias de dispositivos portáteis, mostrando-se também capaz de carregar óculos de visão noturna.
Outros geradores, (calcanhar-strike) baseados em deformação direta de elementos piezoelétricos, bem como dispositivos de acionamento direto eletromagnético (bobinas de voz ou de geradores de indução linear) são mais complexos, caros e mais pesados.
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| Quando uma onda passa, um braço mecânico pressiona os discos. O elastômero dielétrico é o material preto entre os anéis. [Imagem: Kornbluh et al./SRI International] |
A eficiência foi ainda maior no gerador de energia a partir das ondas, superando os 78%. O gerador experimental produziu 25 J em testes de laboratório, usando 220 gramas de polímero eletroativo - uma densidade de 0,1 J/g.
Portando, não será por falta de investimentos, pesquisas e inovações que seu Smartphone ou iPad ficará sem carga se, por algum motivo, as atuais fontes energéticas secarem. Uma agradável caminhada no calçadão poderá resolver.
fontes: http://spie.org
http://www.inovacaotecnologica.com.br
