Gerador produz eletricidade apenas com o calor do corpo humano

Essa é a proposta de Youngshang Han e sua equipe da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, que desenvolveram um protótipo de nanogerador flexível e resistente, capaz de capturar o calor humano e convertê-lo em eletricidade.

O dispositivo demonstrou alta resistência, mantendo seu funcionamento ideal mesmo após ser esticado 2.000 vezes e perfurado diversas vezes.

A ideia é que ele substitua as baterias em pequenos eletrônicos, como equipamentos médicos e sensores, mas a equipe já está explorando aplicações mais futurísticas.

“Nosso objetivo é, um dia, integrar essa tecnologia a sistemas de realidade virtual e outros acessórios vestíveis, proporcionando sensações de calor e frio na pele ou melhorando o conforto geral. Porém, ainda estamos nos concentrando em vestíveis que sejam eficientes, duráveis e ofereçam feedback de temperatura,” afirmou o professor Mohammad Malakooti.

Gerador Termoelétrico

Embora já existam nanogeradores que utilizam calor para gerar eletricidade, a maioria deles é rígida e quebradiça. Por isso, a equipe decidiu desenvolver uma alternativa macia e flexível, capaz de se adaptar ao corpo humano sem causar desconforto.

O projeto começou do zero, utilizando simulações computadorizadas para identificar a melhor combinação de materiais e estruturas. Praticamente todos os componentes foram fabricados no laboratório, exceto pelos semicondutores termoelétricos, que foram adquiridos comercialmente.

O nanogerador termoelétrico possui três camadas principais. No centro, encontram-se os semicondutores termoelétricos rígidos responsáveis pela conversão do calor em eletricidade. Acima e abaixo, há compostos impressos em 3D com baixa condutividade térmica, o que aprimora a conversão de energia e reduz o peso do dispositivo.

Para garantir elasticidade, condutividade e autocura elétrica, os semicondutores são interligados por trilhas de metal líquido, também impressas. Além disso, gotículas de metal líquido são incorporadas nas camadas externas para otimizar a transferência de calor para os semicondutores e manter a flexibilidade, uma vez que o metal permanece líquido à temperatura ambiente.

Calor Residual de Eletrônicos

Além de sua aplicação em dispositivos vestíveis, esses geradores flexíveis podem ser utilizados em diversas outras situações. Uma ideia proposta é incorporá-los como acessórios em aparelhos eletrônicos que geram muito calor.

“Você pode imaginar a possibilidade de colá-los em eletrônicos aquecidos e utilizar esse excesso de calor para alimentar pequenos sensores,” sugere Malakooti. “Isso pode ser especialmente vantajoso em centros de dados, onde servidores e equipamentos de computação consomem uma quantidade significativa de eletricidade e geram calor, necessitando ainda mais energia para seu resfriamento. Nossos dispositivos podem capturar esse calor e reaproveitá-lo para alimentar sensores de temperatura e umidade. Essa abordagem é mais sustentável, pois cria um sistema autônomo que monitora as condições, ao mesmo tempo em que reduz o consumo total de energia. Além disso, elimina a preocupação com manutenção, troca de baterias ou instalação de novas fiações.”

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