Especialistas da Alemanha e de outros países estão a aproveitar a fricção do fluxo de água ao nível da nanoescala, produzindo resultados eletrizantes que podem alimentar sensores e outras tecnologias sem baterias.
A inovação na Universidade de Tecnologia de Hamburgo e noutras instituições em toda a Europa baseia-se na pressão e na fricção, de acordo com um comunicado de imprensa.
“A tecnologia está a abrir caminho para sistemas de sensores autónomos e não supervisionados – por exemplo, na deteção de água, na monitorização de desportos e de saúde em roupas inteligentes, ou na robótica háptica, na qual o toque ou o movimento geram diretamente um sinal elétrico”, disse o investigador Manuel Brinker, baseado em Hamburgo.
A inovação gera energia forçando a entrada de água nos minúsculos poros do silício, causando atrito em sua entrada e saída, o que é chamado de triboeletrificação. De acordo com o comunicado, especialistas citaram amortecedores de veículos como exemplo de configuração em que a invenção pode ser utilizada utilizando a pressão mecânica no poço da roda.
“Um passo fundamental foi o desenvolvimento de estruturas de silício projetadas com precisão que são simultaneamente condutoras, nanoporosas e hidrofóbicas”, disse Brinker em 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 criada pelo atrito é semelhante à eletricidade produzida ao caminhar sobre certos tapetes calçados. Uma pessoa carrega a carga até que ela toque outra pessoa ou outros objetos.
O dispositivo de Hamburgo capta a energia de atrito criada pelo atrito de um líquido contra um sólido, atingindo uma taxa de conversão de 9%, a maior já registrada para esse tipo de geradores – tudo conforme o comunicado.
“A combinação de silício nanoporoso com água torna possível obter uma fonte de energia eficiente e repetível – sem materiais exóticos, mas simplesmente usando o semicondutor mais abundante na Terra, o silício, e o líquido mais abundante, a água”, disse Luis Bartolomé do CIC energiGUNE na Espanha.
Outros especialistas também usam movimentos rotineiros e pequenos. Estudantes na França criaram catracas que geraram eletricidade suficiente para alimentar telas em uma estação de metrô. Um grupo internacional de especialistas desenvolveu uma forma de utilizar a energia produzida pelo vento lento que se move sobre as gotas de água.
Tudo faz parte da transição para uma energia mais limpa, começando no nível da nanoescala para mudar a forma como as luzes, sensores, telas e dispositivos são alimentados. Na vida quotidiana, melhorias como as instalações fotovoltaicas nos telhados permitem-lhe revolucionar a sua casa e colher os benefícios de contas mais baixas e de uma energia mais fiável.
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Toda a energia renovável, mesmo gerada nos poros do silício, é produzida sem reter o calor dos poluentes atmosféricos. A NASA relacionou os vapores que aquecem o planeta a um risco aumentado de ondas de calor severas que poderiam tornar alguns lugares inabitáveis. De acordo com o Trinity College Dublin, condições climáticas extremas contribuem para a propagação de doenças.
Os inovadores da fricção da água vêem os seus esforços como a vanguarda de um novo tipo de tecnologia de geração de energia.
“Os materiais movidos a água marcam o início de uma nova geração de tecnologias autossustentáveis”, afirmaram especialistas num comunicado.
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