Especialistas na Alemanha e em outros lugares estão aproveitando a fricção do fluxo de água em nanoescala com resultados eletrizantes que podem alimentar sensores e outras tecnologias sem baterias.
A inovação na Universidade de Tecnologia de Hamburgo e noutras instituições na Europa depende de pressão e fricção, de acordo com um comunicado de imprensa.
“A tecnologia abre caminho para sistemas de sensores autônomos e livres de manutenção – por exemplo, detecção de água, monitoramento de saúde em roupas esportivas e inteligentes, ou robótica háptica, onde o toque ou movimento gera diretamente um sinal elétrico”, diz o pesquisador de Hamburgo Manuel Brinker.
A invenção gera energia forçando a água em minúsculos poros de silício, criando fricção à medida que entra e sai, chamada triboeletrificação. Especialistas citam amortecedores automotivos como exemplo de implantação onde a inovação poderia ser incorporada, aproveitando a pressão mecânica nas cavas das rodas, segundo o comunicado.
“Um passo importante 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 gerada pelo atrito é semelhante à energia gerada ao caminhar sobre certos tapetes usando sapatos. A pessoa carrega a carga até tocar outra pessoa ou outro objeto.
O dispositivo de Hamburgo capta a energia de atrito criada quando um líquido se esfrega contra um sólido, atingindo uma taxa de conversão de 9%, a mais alta já registrada para esse tipo de gerador, segundo o comunicado.
“A combinação de silício nanoporoso com água permite uma fonte de energia renovável e eficiente – sem materiais estranhos, mas usando apenas 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 movimentos rotineiros e pequenos movimentos. Estudantes na França construíram catracas que geram eletricidade suficiente para alimentar telas em uma estação de metrô. Uma equipe internacional de especialistas desenvolveu uma maneira de aproveitar a energia criada durante o movimento lento do ar sobre as gotas de água.
Tudo parte da transição para uma energia mais limpa a partir do nível nanoescala para transformar a forma como alimentamos luzes, sensores, telas e dispositivos. Na vida cotidiana, atualizações como a energia solar no telhado permitem que você revolucione sua própria casa e se beneficie de contas mais baixas e energia mais confiável.
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Toda a energia renovável, mesmo quando gerada em poros de silício, é gerada sem poluição atmosférica que retém o calor. A NASA relacionou a poluição atmosférica do aquecimento global ao risco de ondas de calor extremas que poderiam tornar alguns lugares inabitáveis. De acordo com o Trinity College Dublin, as condições meteorológicas extremas estão contribuindo para a propagação de doenças.
Os inventores da fricção com água consideram os seus esforços pioneiros num novo tipo de tecnologia de geração de energia.
“Os materiais movidos a água inauguram uma nova geração de tecnologia autossustentável”, disseram os especialistas no comunicado.
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