Diagrama do mecanismo de manivela deslizante que gera energia durante o movimento do joelho. Crédito:Gao et al.
Imagine alimentar seus dispositivos caminhando. Com tecnologia desenvolvida recentemente por um grupo de pesquisadores da Universidade Chinesa de Hong Kong, essa possibilidade pode não estar muito fora de alcance.
O grupo descreve a tecnologia em Cartas de Física Aplicada , da AIP Publishing. Um coletor de energia é conectado ao joelho do usuário e pode gerar 1,6 microwatts de potência enquanto o usuário caminha sem nenhum aumento de esforço. A energia é suficiente para alimentar pequenos aparelhos eletrônicos, como equipamentos de monitoramento de saúde e dispositivos GPS.
"Dispositivos de GPS com alimentação própria atrairão a atenção de alpinistas e alpinistas, "disse o autor Wei-Hsin Liao, professor do departamento de engenharia mecânica e de automação.
Os pesquisadores usaram um material especial de macrofibra inteligente, que gera energia a partir de qualquer tipo de flexão que experimenta, para criar um mecanismo de manivela deslizante - semelhante ao que aciona um motor. Os autores optaram por prender o dispositivo ao joelho devido à grande amplitude de movimento da articulação do joelho, em comparação com a maioria das outras articulações humanas.
"Essas colheitadeiras podem coletar energia diretamente de grandes deformações, "Liao disse.
Devido ao vai-e-vem contínuo que o material encontrará quando o usuário caminhar, cada vez que o joelho flexiona, o dispositivo se curva e gera eletricidade. Isso significa que a colheitadeira pode "capturar energia biomecânica por meio do movimento natural do joelho humano, "de acordo com Liao.
Coletores de energia vestíveis anteriores aproveitaram a vibração causada no dispositivo como resultado do movimento, que vem com desvantagens em relação à eficiência.
"A frequência da caminhada humana é bastante lenta, o que diminui significativamente a capacidade de captação de energia, "Liao disse. Como o dispositivo do grupo usa um método diferente, ele contorna essa limitação.
O protótipo pesa apenas 307 gramas (0,68 libras) e foi testado em seres humanos caminhando a velocidades de 2 a 6,5 quilômetros por hora (cerca de 1 a 4 milhas por hora). Os pesquisadores compararam os padrões de respiração dos usuários com e sem o dispositivo e determinaram que a energia necessária para andar não mudou, o que significa que o dispositivo está gerando energia sem nenhum custo para o ser humano.
Os pesquisadores observam as vantagens de um eficiente, coletor de energia vestível e olhar para a comercialização futura da tecnologia.
"Equipamentos com alimentação própria podem permitir que os usuários se livrem da inconveniente carga diária, "Liao disse." Este coletor de energia promoveria o desenvolvimento de dispositivos vestíveis com alimentação própria. "