p Nanogeradores são coletores de energia autoalimentados inovadores que convertem a energia cinética criada a partir de fontes vibracionais e mecânicas em energia elétrica, eliminando a necessidade de circuitos externos ou baterias para dispositivos eletrônicos. Esta inovação é vital para concretizar a geração de energia sustentável de forma isolada, inacessível, ou ambientes internos e até mesmo no corpo humano. p Nanogeneradores, um coletor de energia flexível e leve em um substrato de plástico, pode retirar energia dos movimentos extremamente pequenos dos recursos naturais e do corpo humano, como o vento, fluxo de água, batimentos cardíacos, e atividades de diafragma e respiração para gerar sinais elétricos. Os geradores não são apenas autoalimentados, dispositivos flexíveis, mas também podem fornecer fontes de energia permanentes para dispositivos biomédicos implantáveis, incluindo marcapassos cardíacos e estimuladores cerebrais profundos.

p Contudo, A baixa eficiência energética e um processo de fabricação complexo têm apresentado desafios para a comercialização de nanogeradores. Keon Jae Lee, Professor Associado de Ciência e Engenharia de Materiais na KAIST, e seus colegas propuseram recentemente uma solução através do desenvolvimento de uma técnica robusta para transferir um filme fino piezoelétrico de alta qualidade de substratos de safira a granel para substratos de plástico usando laser lift-off (LLO).

p Aplicando o processo de decolagem a laser de base inorgânica (LLO), a equipe de pesquisa produziu nanogeradores de filme fino de PZT de grande área em substratos flexíveis (2 cm x 2 cm).

p "Conseguimos converter um desempenho de alta saída de ~ 250 V a partir da leve deformação mecânica de um único substrato de plástico fino. Essa potência de saída é apenas o suficiente para ligar 100 lâmpadas LED, "Keon Jae Lee explicou.

p Os nanogeradores autoalimentados também podem trabalhar com movimentos de dedos e pés. Por exemplo, sob os movimentos irregulares e leves de um dedo humano, os sinais de corrente medidos tinham uma alta potência elétrica de ~ 8,7 μA. Além disso, o nanogerador piezoelétrico tem eficiência de conversão de energia recorde mundial, quase 40 vezes maior do que resultados de pesquisas semelhantes relatados anteriormente, resolvendo as desvantagens relacionadas à complexidade de fabricação e baixa eficiência energética.

p Lee ainda comentou, "Com base neste conceito, é altamente esperado que pequenos movimentos mecânicos, incluindo movimentos do corpo humano de contração e relaxamento muscular, pode ser facilmente convertido em energia elétrica e, além disso, agiram como fontes de energia eternas. "

p A equipe de pesquisa está atualmente estudando um método para construir empilhamento tridimensional de filmes finos piezoelétricos flexíveis para aumentar a potência de saída, além de realizar um experimento clínico com um nanogerador flexível.