A miniaturização dos equipamentos eletrônicos está se traduzindo em um consumo de energia cada vez menor por equipamento.
Isto está viabilizando o conceito de colheita de energia, que permite a geração de pequenas correntes a partir das vibrações do ambiente – do seu andar, do farfalhar das suas roupas ou até da sua respiração.
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Colheita de energia
Agora, cientistas do MIT criaram um nanogerador capaz de capturar uma ampla faixa de vibrações – essencialmente, “tremidos” de várias frequências.
Segundo eles, isso torna seu chip-gerador 100 vezes mais eficiente do que equipamentos de tamanho similar já apresentados por outras equipes.
Chip-gerador
A construção dos nanogeradores no formato de chip tem a vantagem de permitir sua incorporação na própria placa de circuito impresso do aparelho que vão alimentar, diminuindo os custos de fabricação e permitindo que os aparelhos continuem pequenos e dispensem os fios.
Como o dispositivo alemão apresentado recentemente (veja link acima), o chip-gerador do professor Sang-Gook Kim emprega micromáquinas chamadas “sistemas microeletromecânicos”, ou MEMS.
O enfoque tradicional nesses dispositivos tem sido construir pequenas barras flexíveis, que oscilam quando sacudidas pela vibração do ambiente, movimentando tiras de material piezoelétrico, que produzem energia em resposta a um movimento mecânico.
É isto, contudo, que limita a frequência que os nanogeradores podem capturar, já que a própria barra terá uma frequência de ressonância que a fará operar em limites bastante estreitos de vibração.
Ponte oscilante
Kim e seu colega Arman Hajati adotaram um enfoque diferente, criando uma espécie de ponte arqueada, fixa nas duas extremidades. A ponte inteira é recoberta com o material piezoelétrico (PZT). No centro da ponte é colocado um pequeno peso.
Esse sistema, bem mais simples e robusto, respondeu significativamente melhor na captura de frequências baixas, que ocorrem mais comumente no ambiente.
O chip-gerador é capaz de produzir 45 microwatts de energia com apenas uma ponte de PZT – isto é, embora seja muito mais eficiente na captura das frequências de vibração, seu rendimento supera os concorrentes em cerca de duas vezes.
Fonte e colaboração: Inovação Tecnológica