Nanogeradores agora são biocompatíveis e totalmente flexíveis

Piezoeletricidade

Os nanogeradores têm seguido um ritmo constante de desenvolvimentos e já se considera que eles estejam próximos das aplicações práticas.

Baseados na piezoeletricidade, os nanogeradores são promissores para alimentar equipamentos eletrônicos portáteis de baixo consumo, e também implantes médicos, que dispensariam as baterias.

A eletricidade é gerada quando nanofios de uma cerâmica conhecida como PZT são flexionados. O grande entrave ao uso do material é que o “P” da sigla é o símbolo químico do chumbo – e nanopartículas contendo chumbo implantadas no corpo humano não é algo que se imagine ser aprovado pelas autoridades de saúde.

Recentemente, uma equipe da Universidade de Stevens, nos Estados Unidos, achou uma forma de minimizar o problema, incorporando os nanofios em um polímero biocompatível – veja Nanogerador piezoelétrico alimenta sensores implantáveis.

Biocompatível e flexível

Mas a equipe do Prof. Keon Jae Lee, do Instituto KAIST, na Coreia do Sul, encontrou uma solução ainda melhor: eles demonstraram que é possível gerar energia usando nanofios de uma cerâmica que não contém chumbo.

E, talvez ainda mais importante do que ser “bioamigável”, o novo material piezoelétrico tem uma estrutura de película, ou filme fino, totalmente flexível.

Os nanofios de PZT são quebradiços – como precisam ser flexionados para gerar eletricidade, sua vida útil acaba sendo muito pequena, o que não acontece com o novo material.

A cerâmica, que possui uma estrutura conhecida como perovskita, tem uma elevada eficiência piezoelétrica. Ela feita à base do composto titanato de bário.

Energia vibrante

A tecnologia dos nanogeradores, que nasceu de uma combinação da piezoeletricidade com a nanotecnologia, é, como seu nome indica, um sistema de geração de energia, e não de armazenamento, como as pilhas e baterias.

A energia mecânica para ficar dobrando e desdobrando o material está largamente presente na natureza, não apenas gerada pelas vibrações, vento e som, mas também pelas forças biomecânicas produzidas pelo corpo humano, como os batimentos cardíacos, o fluxo sanguíneo e o movimento dos músculos.

Ela poderá ser usada não apenas em equipamentos eletrônicos portáteis, mas também em biossensores implantáveis ou como fonte de energia para microrrobôs.

O trabalho foi feito em conjunto com a equipe do professor Zhong Lin Wang, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, onde os nanogeradores nasceram, que acrescentou: “Esta tecnologia pode ser usada para alimentar LEDscom uma pequena modificação nos circuitos, e para alimentar monitores sensíveis ao toque.”

Fonte: Inovação Tecnológica