Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram uma superfície super-hidrofóbica que pode ser usada para gerar voltagem elétrica. Quando a água salgada flui sobre esta superfície especialmente padronizada, pode produzir pelo menos 50 milivolts. O trabalho de prova de conceito pode levar ao desenvolvimento de novas fontes de energia para plataformas lab-on-a-chip e outros dispositivos microfluídicos. Pode algum dia ser estendido aos métodos de coleta de energia em usinas de dessalinização de água, pesquisadores disseram.

Uma equipe de pesquisadores liderada por Prab Bandaru, professor de engenharia mecânica e aeroespacial na Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs, e primeiro autor Bei Fan, um estudante de pós-graduação no grupo de pesquisa de Bandaru, publicou seu trabalho na edição de 3 de outubro de Nature Communications .

A ideia principal por trás deste trabalho é criar voltagem elétrica movendo íons sobre uma superfície carregada. E quanto mais rápido você pode mover esses íons, quanto mais voltagem você pode gerar, explicou Bandaru.

A equipe de Bandaru criou uma superfície tão hidrofóbica que permite que a água (e quaisquer íons que ela carregue) flua mais rápido ao passar por cima. A superfície também contém uma carga negativa, então, um fluxo rápido de íons positivos na água salgada em relação a esta superfície carregada negativamente resulta em uma diferença de potencial elétrico, criando uma voltagem elétrica.

"A redução do atrito desta superfície, bem como as consequentes interações elétricas ajudam a obter uma tensão elétrica significativamente aumentada, "disse Bandaru.

A superfície foi feita gravando pequenas cristas em um substrato de silício e, em seguida, enchendo as cristas com óleo (como óleo de motor sintético usado para lubrificação). Em testes, água salgada diluída foi transportada por bomba de seringa sobre a superfície em um canal microfluídico, e então a tensão foi medida nas extremidades do canal.

Houve relatórios anteriores sobre super-hidrofóbico, ou as chamadas superfícies de "folha de lótus" projetadas para acelerar o fluxo de fluido na superfície. Contudo, essas superfícies têm sido até agora padronizadas com pequenas bolsas de ar - e uma vez que o ar não retém carga, o resultado é uma diferença de potencial elétrico menor e, portanto, uma tensão menor. Substituindo o ar por um líquido como o óleo sintético - que mantém a carga e não se mistura com água salgada - Bandaru e Fan criaram uma superfície que produz pelo menos 50% mais voltagem elétrica do que os designs anteriores. De acordo com Bandaru, tensões mais altas também podem ser obtidas por meio de velocidades de líquido mais rápidas e canais mais estreitos e mais longos.

Seguindo em frente, a equipe está trabalhando na criação de canais com essas superfícies padronizadas que podem produzir mais energia elétrica.