Conheça o tecido elétrico que produz e armazena energia gerada pelo corpo humano!
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As alternativas de dispositivos auto-carregáveis continuam escassas. Contudo, a alta tecnologia já está mudando essa condição. Surge no mercado uma nova concepção de tecidos sustentáveis: o tecido feito de microfibras têxteis eletrônicas, cujo conduite é o suor! Leia mais.
Ao contrário dos sistemas híbridos, as microfibras têxteis eletrônicas só dependem da atividade humana para gerar e armazenar energia.
O revolucionário tecido elétrico é a concepção mais avançada de tecidos sustentáveis, coleta a energia bioquímica e biomecânica proveniente do suor do usuário. Essa "bioenergia" tem o sol como fonte primária.
Como funciona o tecido elétrico
Foram os cientistas da Universidade do Centro da Flórida (UCF) que deram o primeiro passo para a criação da fibra têxtil que transforma energia solar em energia renovável.
O tecido elétrico retém e gera energia sem agredir o meio ambiente, descartando a necessidade do uso de baterias. Ele faz parte de outras invenções recentes do gênero, mas tem suas próprias e únicas particularidades.
As fibras do tecido elétrico são feitas à base de cobre,com espessura muito fina, muito leve e bem flexível. Numa das trilhas, existem células solares (como nos painéis de captação de energia solar) e na outra, camadas para a coleta da energia solar através de módulos.
Os módulos funcionam como interconexões flexíveis impressas em prata, fixadas e isoladas por um copolímero em bloco de poliestireno e são à prova d’água.
Por sua vez, os chamados "geradores triboelétricos" ficam na parte externa da camisa ou jaqueta (caso seja uma roupa para corrida ou caminhada, por exemplo), nos antebraços e no tronco.
Esses geradores são feitos com materiais que possuem carga negativa e carga positiva. Quando os braços balançam contra o tronco ao andar ou correr, os materiais com carga oposta se esfregam, gerando eletricidade.
Em síntese, a energia armazenada do tecido elétrico é coletada de duas maneiras enquanto o usuário está praticando seu exercício:
- Os geradores triboelétricos capturam a energia gerada pelos movimentos do braço do usuário, enquanto anda ou corre.
- O suor capturado pelas células solares é transformado em eletricidade que fica armazenada no condensador da roupa.
A estrutura do sistema de microfibras têxteis eletrônicas
O tecido elétrico, apesar de todo interconectado, pode ser lavado, pois é à prova d'água
As células solares ou biocombustíveis, incorporadas ao tecido, são equipadas com enzimas que disparam uma troca de elétrons entre moléculas de lactato do suor, mais o oxigênio da atmosfera que gera água e piruvato, outro subproduto do metabolismo.
Enquanto operam, as células passam a produzir eletricidade suficiente para alimentar os sensores de um dispositivo, similar ao funcionamento do Bluetooth. Esse processo, por conseguinte, permite que a e-skin transmita leituras a partir de seus sensores sem fio.
De acordo com um artigo da Nature Communications, “a micro-rede utilizável foi testada em voluntários em sessões de 30 minutos de atividade física, numa bicicleta, correndo e 20 minutos em repouso. A micro-rede wearable alimentou um relógio de pulso LCD e um pequeno display eletrocrômico durante cada sessão de 30 minutos no estudo. Essa funcionalidade será ideal para smartphones, laptops e outros dispositvos eletrônicos.”
Sistema que serve para outras finalidades
Os movimentos do corpo durante atividades física, a partir do tecido elétrico, portanto, podem gerar energia renovável e limpa. Essa função poderá, igualmente, servir para outros objetivos a fim de suprir o problema das baterias com tempo limitado de vida, principalmente na área médica.
Piezoeletricidade
A piezoeletricidade é uma função que desperta grande interesse da comunidade científica desde a década de 1880. O termo se refere à aplicação de tensão mecânica em materiais sólidos, como cristais, cerâmica, osso e DNA para gerar energia.
Quando se trata de tecnologia subcutânea de desgaste, como marcapassos e outros implantes, a importância do tecido elétrico aumentou.
Os marcapassos duram em média uma década antes que o corpo comece a rejeitar sua bateria com tempo limitado. A comunidade médica ainda busca um meio para resolver este problema, ou seja, baterias auto-alimentadas para implantes e cardioversores-desfibriladores.
Assim, as baterias seriam alimentadas por energia colhida dos movimentos repetitivos dentro do corpo (como os batimentos do coração). Sem dúvida, uma seria uma invenção revolucionária para a medicina..
O futuro no desenvolvimento de dispositivos que coletam energia que dependem das atividades passivas do usuário, ampliará os cenários aplicáveis e aumentará a praticidade do sistema de micro-redes.
Este novo conceito de tecido elétrico, certamente, ampliará o leque de aplicações na fabricação de sistemas autoalimentados e sustentáveis. Trata-se, finalmente, de uma feliz combinação de engenharia, nanomedicina e eletrônica flexível.
