Chame isso de camiseta elétrica. Ou, como os pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego a chamaram, a "microrrede vestível".
Seja qual for o apelido, a camisa de manga comprida projetada pelos cérebros da Jacobs School of Engineering pode coletar e armazenar energia enquanto o usuário está se movendo ou se exercitando. Os nanoengenheiros da escola preveem que algum dia o protótipo será refinado a ponto de dispositivos eletrônicos como telefones celulares não precisarem depender da rede elétrica para obter energia, mas poderão funcionar com as peças de roupa que as pessoas usam todos os dias.

E, talvez, gerar energia que está literalmente na ponta dos dedos.

"O que queremos alcançar no final é ter um sistema em que você não precise mais pensar em carregar", disse Lu Yin, Ph.D em nanoengenharia. estudante que trabalhou em estreita colaboração com Joseph Wang, diretor do Center for Wearable Sensors da UC San Diego.

A camisa coleta, ou colhe, energia do corpo humano que pode ser armazenada e usada para alimentar pequenos eletrônicos, como um relógio de pulso LCD.

As células de biocombustível que são alimentadas pelo suor produzido pelo usuário estão localizadas dentro da camisa no peito. Nos antebraços e no torso da camisa, geradores triboelétricos coletam energia enquanto o usuário caminha ou corre. Ao mesmo tempo, supercapacitores colocados no peito da camisa armazenam temporariamente a energia e depois a descarregam em dispositivos de energia.

Parece que o protótipo seria volumoso e difícil de usar, mas é leve, flexível e não é afetado por dobras, dobras ou amassados. A camisa pode ser lavada em água, desde que não seja utilizado detergente.

A energia gerada pelo balanço dos braços do usuário durante a corrida ou caminhada funciona com o mesmo princípio da eletricidade estática.

“É muito eficiente em termos de energia e muito adequado para essas aplicações de baixa energia e baixo consumo de energia”, disse Yin, acrescentando que o design da camisa é único em termos de funcionalidades.

A ideia da camisa foi inspirada em microrredes que têm a capacidade de funcionar independentemente da rede elétrica.

Eletrônicos portáteis e vestíveis, como smartwatches, cresceram em popularidade. Combinado com a adoção quase universal de computadores pessoais, iPhones e outros dispositivos, há um esforço conjunto para encontrar fontes alternativas de energia para operar todos eles.

A tecnologia autoalimentada prevê dispositivos que podem operar por conta própria, sem depender de uma fonte de energia externa. Tal transição reduziria a necessidade do incontável número de baterias que atualmente alimentam nossos gadgets, sem mencionar o impacto que tal adaptação teria na redução potencial da demanda de energia em um sistema elétrico cada vez mais sobrecarregado.

"Acho que principalmente (pesquisa e desenvolvimento) ainda está em como aperfeiçoar a parte de coleta de energia", disse Yin. "O que demonstramos é a captação de energia de até algumas centenas de microwatts. Queremos que isso seja aumentado, talvez dez vezes, e estamos chegando lá."

A chave será ampliar a tecnologia. A camisa da UC San Diego ainda não é poderosa o suficiente para rodar, digamos, um celular.

Mas Yin vê a camisa como uma maneira de fornecer "sensação inteligente" para monitorar coisas como a frequência cardíaca e os níveis de oxigênio do usuário. "Também estamos trabalhando no monitoramento da pressão arterial vestível", disse ele.

Empresas privadas do setor de roupas esportivas manifestaram interesse na pesquisa da UC San Diego. Yin vê outra aplicação prática para a camisa – gerar luminescência para corredores que correm à noite.

“Estamos muito otimistas com toda a tendência de eletrônicos vestíveis, especialmente a integração desses dispositivos de armazenamento de energia com coletores de energia”, disse Yin. "Vemos um roteiro para o desenvolvimento futuro."

Em pesquisas relacionadas, os engenheiros da UC San Diego desenvolveram uma tira fina e flexível que pode ser enrolada na ponta do dedo como um band-aid. O dispositivo vestível pode gerar pequenas quantidades de eletricidade quando o dedo de uma pessoa sua ou quando o dedo é pressionado.

Apresentado como o primeiro de seu tipo, o dispositivo tem cerca de 1 centímetro quadrado, ou menos de meia polegada. Um acolchoamento de eletrodos de espuma de carbono absorve o suor e o converte em energia elétrica.

Você não pensaria que seu dedo transpira muito, mas "o que descobrimos é que na ponta do dedo, a taxa de suor é muito maior em comparação com outras partes do corpo", disse Yin. "That's why we have so many grooves on the finger because it contains hundreds of sweat glands along each groove."

Electrodes equipped with enzymes trigger chemical reactions between lactate and oxygen molecules in sweat to generate electricity. As the wearer sweats on the strip, electrical energy gets stored in a small capacitor and can be discharged to devices when needed.

"The level of power we're generating is in terms of best case, maybe hundreds of microwatts per finger," Yin said. "It's still some distance away from powering a cellphone."

The UC San Diego researchers had a subject wear the device on one fingertip while performing sedentary activities. After 10 hours of sleep, the device collected almost 400 millijoules of energy—enough to power an electronic wristwatch for 24 hours. One hour of typing and clicking on a mouse saw the device collect almost 30 millijoules.

Though the fingertip device and the "electric T-shirt" represent two different studies, UC San Diego nanoengineers think of their wearables research as an integrated effort.

"We are definitely moving towards the next generation of electronics," Yin said. "We envision it to be more flexible, more conformable to the human body, to be more durable and eventually self-sustainable. That's the eventual goal we want to get to."