A energia está constantemente ao redor das pessoas em suas várias formas - na luz do sol, no calor de uma sala e até mesmo nos movimentos das próprias pessoas. Toda essa energia é geralmente simplesmente "desperdiçada" pela civilização humana, mas pode ser potencialmente usada para alimentar dispositivos móveis e vestíveis - de sensores biométricos a relógios inteligentes. Pesquisadores da Universidade de Oulu (Finlândia) encontraram um mineral com estrutura cristalina de perovskita, cujas propriedades permitem extrair energia de muitas fontes diferentes simultaneamente.
As perovskitas são uma família de minerais, muitos dos quais se mostraram promissores pela capacidade de extrair simultaneamente um ou dois tipos de energia. Um dos membros desta família, por exemplo, pode ser bom para converter energia solar em eletricidade. O outro é melhor para extrair energia das mudanças de temperatura e pressão que podem ocorrer durante o movimento. Eles são chamados, respectivamente, de materiais piroelétricos e piezoelétricos.
Às vezes, é claro, um tipo de energia não é suficiente como fonte. Uma certa forma de energia pode nem sempre estar disponível - em tempo nublado ou quando a pessoa não está se movendo. Portanto, os pesquisadores desenvolveram dispositivos que podem extrair várias formas de energia. Mas esses dispositivos requerem materiais diferentes que os tornam muito volumosos para uso em dispositivos compactos.
The Applied Physics Letters publicou os resultados de um estudo realizado por Yang Bai e colegas da Universidade de Oulu. Os pesquisadores estudaram um tipo específico de perovskita chamado KBNNO, que provavelmente é capaz de extrair várias formas de energia. Como todas as perovskitas, o KBNNO é um material ferroelétrico cheio de pequenos dipolos elétricos, como as pequenas setas de compasso em um ímã.
Quando um material ferroelétrico semelhante ao KBNNO sofre mudanças de temperatura, seus dipolos são deslocados e, portanto, uma corrente elétrica é induzida. A carga elétrica também é acumulada de acordo com a direção do momento de dipolo. A deformação do material leva ao fato de que certos fragmentos dele atraem ou repelem uma carga, o que novamente leva à geração de corrente.
Os pesquisadores estudaram anteriormente as propriedades fotovoltaicas e ferroelétricas gerais do KBNNO, mas este estudo foi conduzido a 200 graus abaixo de zero e eles não se concentraram nas propriedades de temperatura e pressão do material. No novo estudo, Yang Bai observa, pela primeira vez, todas essas propriedades do material que aparecem à temperatura ambiente foram avaliadas.
Experimentos mostraram que embora o KBNNO seja bom para gerar energia a partir do calor e da pressão, não é tão bom quanto outras perovskitas. Talvez a descoberta mais impressionante dos pesquisadores tenha sido a capacidade de modificar a composição do KBNNO para melhorar suas propriedades piroelétricas e piezoelétricas. Assim, é possível "customizar" todas essas propriedades e utilizá-las da forma mais eficiente possível. Young Bai e seus colegas estão explorando a possibilidade de melhorar o KBNNO usando sódio.
Yang Bai também disse que espera criar um protótipo de dispositivo que extraia energia de várias fontes no próximo ano. Seu processo de fabricação é simples, de modo que a tecnologia pôde ser comercializada poucos anos após os pesquisadores terem identificado o melhor material.
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De acordo com Yang Bai, essa tecnologia pode levar a um desenvolvimento acelerado nas áreas da Internet das Coisas e cidades inteligentes, onde sensores e dispositivos que consomem energia podem ter acesso constante à energia.
É provável que esse material seja usado em baterias de dispositivos, aumentando sua eficiência energética e reduzindo a necessidade de cargas frequentes. Algum dia, Yang Bai complementa sua narração, o usuário nunca mais precisará colocar seu gadget em operação. As baterias de dispositivos compactos no sentido moderno geralmente podem permanecer no passado.
Mas o fato de que uma forma teórica foi encontrada para dispensar as baterias em gadgets não significa que produtos que usam essa tecnologia irão aparecer em breve, ou que a tecnologia será implementada.
Haverá algum dia dispositivos vestíveis e até smartphones sem baterias, que são suficientes para a energia que está no espaço ao redor, mas se perde, porque não existe um método eficaz de extraí-la?
Com base em materiais de sciencedaily.com
OLEG DOVBNYA
