A eletricidade estática é um processo relativamente simples que ocorre quando há um desequilíbrio de cargas elétricas dentro ou na superfície de um material. Você provavelmente já experimentou isso como um leve choque em seus dedos.
Usando a carga
Este choque é devido ao fato de que a carga permanece até que seja capaz de passar por uma corrente elétrica. Mas e se pudéssemos usar essa carga em vez de desviá-la?
Isso é exatamente o que alguns pesquisadores da Universidade de Buffalo decidiram explorar.
“Quase todo mundo bateu com o dedo em uma maçaneta ou viu o cabelo de uma criança levantar. Para incorporar essa energia em nossa eletrônica, precisamos entender melhor as forças motrizes por trás dela ”, disse James Chen, PhD, professor assistente no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Buffalo.
E entenda que esses pesquisadores fizeram! Seu novo estudo descobriu que a causa da eletricidade estática são pequenas mudanças estruturais.
Fricção é a chave
Agora, Chen e seu parceiro Zayd Leseman, PhD, professor de engenharia mecânica e nuclear na Universidade Estadual do Kansas, estão trabalhando em algo chamado efeito triboelétrico. Este termo refere-se ao fenômeno que acontece quando um material se torna eletricamente carregado após contato com outro material por fricção.
“O atrito entre os dedos e a tela do smartphone. O atrito entre o seu pulso e smartwatch. Até o atrito entre o seu sapato e o chão. Estas são grandes fontes potenciais de energia que podemos aproveitar”, explicou Chen.
E embora o efeito triboelétrico tenha sido testemunhado desde a antiguidade, o advento da nanotecnologia, o estudo de coisas extremamente pequenas, começou a dar sentido a ela.
“A ideia que nosso estudo apresenta responde diretamente a esse antigo mistério e tem o potencial de unificar a teoria existente. Os resultados numéricos são consistentes com as observações experimentais publicadas”, diz Chen.
Os cientistas estão usando modelos de computador e experimentos físicos para projetar o que eles chamam de nanogeradores triboelétricos (TENGs). As TENGs são realmente capazes de colher eletricidade estática.
A pesquisa é apoiada por uma doação de US$ 400.000 da National Science Foundation e os pesquisadores argumentam que o resultado de seu trabalho levará a algumas metas bastante nobres.
As descobertas podem ajudar a projetar fontes de energia mais sustentáveis e duradouras. “Em última análise, esta pesquisa pode aumentar nossa segurança econômica e ajudar a sociedade, reduzindo nossa necessidade de fontes convencionais de energia”, acrescentou Chen.
Com as necessidades de energia crescendo constantemente à medida que o mundo se torna mais e mais avançado, a eletricidade estática pode se tornar um recurso adicional de energia muito valioso e prático.
O estudo foi publicado no Journal of Electrostatics.
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