Geradores minúsculos podem se alimentar de vibrações aleatórias

Protótipos mostram ser possível "limpar" ambiente utilizando vibrações de cidades para fazer marca-passos e relógios de pulso funcionarem.

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23 Março 2010 | 15h18

Geradores minúsculos podem substituir baterias convencionais e fios para equipamentos eletrônicos econômicos. Crédito: Tzeno Galchev.

Geradores minúsculos podem substituir baterias convencionais e fios para equipamentos eletrônicos econômicos. Crédito: Tzeno Galchev.

Você se considera uma pessoa “elétrica”? Talvez essa qualidade possa servir para muita coisa: pesquisadores da Universidade de Michigan, EUA, desenvolveram geradores minúsculos que produzem energia suficiente para fazer relógios de pulso, marca-passos e sensores sem fios funcionarem a partir de vibrações aleatórias do ambiente.

A ideia é fazer uma limpeza no ambiente, captando vibrações que são subprodutos do aumento do tráfego nas grandes cidades, trabalho das máquinas em fábricas e movimentação de pessoas nas ruas para produzir energia elétrica renovável.

“A maioria dos dispositivos semelhantes tem a capacidade mais limitada porque depende de fontes de energia regulares e previsíveis”, explica Khalil Najafi, professor de engenharia que desenvolveu a ideia ao lado de Tzeno Galchev.

Najafi acrescenta: “A maior parte da energia cinética do ambiente que nos rodeia todos os dias não ocorre de forma periódica, com padrões de repetição. A energia proveniente de uma rua movimentada ou uma ponta, ou um túnel, com pessoas subindo e descendo escadas, por exemplo, causa vibrações que não são periódicas e ocorrem em baixa frequência”. Para esses ambientes, os geradores paramétricos criados são bem mais eficazes.

Os geradores demonstraram que podem produzir até 0,5 miliwatts (ou 500 microwatts) de amplitude de vibração tipicamente encontrada no corpo humano. É mais do que suficiente para executar um relógio de pulso, que pede entre 1 e 10 microwatts, ou um marca-passo, que precisa de 10 a 50 microwatts.  

Protótipos para todas as aplicações

Os pesquisadores construíram três protótipos – um quarto está em andamento. Em dois dos geradores, a conversão de energia é realizada através da indução eletromagnética, em que uma bobina é submetida a um campo magnético variável. Este é um processo semelhante ao de geradores de grande escala, operando em grandes instalações.

O aparelho mais recente e menor, que mede um centímetro cúbico, usa um material pizoelétrico, um tipo de material que produz a carga quando ela é forçada. Essa versão tem aplicações em monitoração de saúde. Os geradores poderiam um dia funcionar como sensores em pontes, indicando fissuras ou corrosões que os olhos humanos são incapazes de ver.

 “O objetivo principal é permitir várias aplicações, como sensores remotos sem fio e dispositivos médicos implantados cirurgicamente”, Galchev. “Essas são as aplicações de longa duração, algo caro de manter com baterias, ou pior, difíceis de manter conectados a uma fonte de energia com fios”.

Esses geradores de energia também poderiam fornecer energia para sensores sem fio instalados em edifícios, para torná-los mais eficientes em termos energéticos, ou em grandes espaços públicos, para monitorar as toxinas e poluentes.

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