De smartwatches a dispositivos médicos implantáveis, a dependência de baterias continua sendo o calcanhar de Aquiles dos dispositivos vestíveis. Mas uma equipa de investigadores australianos pode muito bem ter encontrado uma solução inesperada: transformar o calor do nosso próprio corpo numa fonte de energia.
A Universidade de Queensland acaba de apresentar um revolucionário filme termoelétrico, capaz de converter em eletricidade a diferença de temperatura entre a nossa pele e o ar circundante. Esta inovação, publicada na prestigiada revista Science, poderá constituir um avanço significativo no domínio da dispositivos termoelétricos flexíveis.
Professor Zhi-Gang Chenque lidera o estudo, explica que seu filme gera uma potência de 1,2 miliwatts por centímetro quadrado, com uma diferença de temperatura de 20 graus Kelvin. Um desempenho 34 vezes superior às tentativas anterioreso que poderá ser suficiente para alimentar determinados dispositivos vestíveis, como um relógio conectado, mesmo que continue a ser insuficiente para dispositivos que consomem mais energia, como os smartphones.
Como o calor corporal poderia substituir as baterias nos dispositivos vestíveis de amanhã
No centro desta inovação está um filme termoelétrico com apenas um mícron de espessura. Sua fabricação é baseada em um processo de múltiplas etapas: primeiro a síntese de nanoplacas de telureto de bismuto e nanobastões de telúrio em autoclave sob alta temperatura e pressão. Esses compostos são então misturados para criar uma tinta especial.
A originalidade de sua abordagem reside na adição de nanobastões de telúrio, representando 7,5% do peso da tinta. Esta inovação permite preencher os poros da camada de telureto de bismuto, tornando-a mais densa e, portanto, mais eficaz. A boa notícia é que a técnica de serigrafia utilizada para a aplicação, comumente utilizada na fabricação de circuitos impressos, possibilita a produção em larga escala.
As aplicações potenciais vão muito além dos wearables. Os pesquisadores planejamuse este filme para resfriar processadores de computador. Este último poderia criar uma diferença de temperatura de 11,7 Kelvin com uma corrente de entrada de apenas 84,2 miliamperes.
Isto poderia, portanto, ser particularmente útil para os processadores de última geração, que utilizam gravações cada vez mais finas. Os investigadores esperam ainda poder incluir esta tecnologia em data centers, que atualmente consomem quantidades significativas de água para refrigeração.
Entre as aplicações mais concretas, o filme deverá sobretudo revolucionar o campo do vestuário inteligente, criando tecidos capazes de regular ativamente sua temperatura.
Para ir mais longe
Um gadget projetado para transformar o calor do seu corpo em energia para o seu smartphone
Podemos realmente esperar que esta tecnologia substitua as baterias?
No entanto, vários especialistas do setor expressam reservas. A Dra. Marie Lambert, especialista em tecnologias vestíveis do Institut Polytechnique de Paris (nome fictício), enfatiza que “ a diferença de temperatura entre o corpo e o ar ambiente nem sempre é suficiente para garantir uma produção estável de energia “. Em ambientes climatizados ou em climas quentes, a eficiência do sistema pode ser significativamente reduzida.
A sustentabilidade também levanta questões. Se o filme perde apenas 2% de seu desempenho após 1000 curvasos pesquisadores pretendem 10.000 flexões, ou mesmo um milhão, para um uso diário realista. A integração com dispositivos comerciais também exigirá adaptações significativas aos atuais processos de fabricação.
No entanto, esta inovação faz parte de uma tendência mais ampla. A Universidade de Washington desenvolveu recentemente um dispositivo termoelétrico extensível capaz de alimentar um LED, enquanto a Carnegie Mellon criou um oxímetro de pulso independente. Esses avanços sugerem um futuro onde dispositivos médicos implantáveis poderiam funcionar sem bateriaseliminando assim a necessidade de intervenções cirúrgicas para sua substituição.
Ecologia à vista
O potencial ambiental também é significativo. Num contexto em que a produção de baterias de iões de lítio coloca desafios ecológicos significativosqualquer tecnologia que reduza a nossa dependência das baterias tradicionais merece atenção.
Embora seja pouco provável que esta tecnologia substitua completamente as baterias tradicionais a curto prazo, poderá, no entanto, transformar profundamente certos setores da tecnologia wearable.
