p (Phys.org) —Os pesquisadores criaram um relógio eletrônico com alimentação própria que coleta a energia dos movimentos do pulso do usuário para operação contínua. Ao combinar dois mecanismos diferentes de conversão de energia (eletromagnética e triboelétrica) em um único nanogerador híbrido, o dispositivo pode coletar significativamente mais energia do que os harvesters anteriores que usam apenas um único mecanismo. p Os cientistas, liderado por Ya Yang no Instituto de Nanoenergia e Nanosistemas de Pequim na China, e Zhong Lin Wang, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos EUA, publicaram um artigo sobre o nanogerador híbrido em uma edição recente da ACS Nano .

p "Este tipo de nanogerador também pode ser utilizado para alimentar outros dispositivos eletrônicos vestíveis, como um pedômetro inteligente sem fio para leitura de dados em passos de caminhada, distância, e consumo de energia, "Yang disse Phys.org .

p O nanogerador híbrido consiste em uma pequena caixa (3,6 cm x 3,6 cm x 3 cm) com uma bola magnética em seu interior. Quando o usuário move o pulso, o movimento da bola gera eletricidade pelos efeitos eletromagnético e triboelétrico. Devido ao efeito eletromagnético, quando a bola colide com seis bobinas de metal nas laterais da caixa, a energia mecânica da bola é convertida em eletricidade.

p O efeito triboelétrico ocorre quando dois materiais são friccionados, semelhante a como esfregar um balão no cabelo de uma pessoa cria eletricidade estática. Aqui, a pulseira do relógio serve como componente triboelétrico. A pulseira é feita de dois materiais com polaridades triboelétricas diferentes, nylon e um composto de polímero, que são fixados na parte inferior da caixa e em dois eletrodos. Quando a bola magnética em movimento pressiona a pulseira do relógio, o náilon e o polímero entram em contato um com o outro, gerando cargas triboelétricas e fazendo com que os elétrons fluam entre os eletrodos.

p Os pesquisadores experimentaram a maneira como diferentes movimentos do pulso podem carregar e alimentar o relógio. Eles descobriram que o melhor movimento do pulso é um movimento de torção que pode gerar uma corrente de até 12 mA, o que significa que trinta e nove segundos desse movimento de torção podem alimentar o relógio continuamente por cerca de 7,5 minutos. Ao adicionar uma bateria de íon de lítio caseira para armazenar a energia produzida pelo nanogerador hibridizado, os pesquisadores descobriram que 32 minutos de movimento giratório podem gerar energia suficiente para alimentar continuamente o relógio por mais de 3,5 horas. Com base nesses dados, os pesquisadores calcularam que 3,6 horas de movimento do pulso podem gerar energia suficiente para alimentar o relógio por um dia de operação contínua.

p Uma vez que o protótipo atual é bastante grande em tamanho, os pesquisadores tentaram reduzir as dimensões substituindo a bola magnética por uma folha magnética fina. Contudo, eles descobriram que a folha magnética não se move tão facilmente quanto a bola, e assim, no futuro, eles planejam investigar outros métodos de miniaturização do nanogerador. Eles também esperam eliminar a necessidade da bateria.

p "O plano futuro é resolver o problema da fonte de energia do dispositivo eletrônico vestível, para que esses dispositivos possam funcionar de forma sustentável sem serem carregados pela fonte de energia externa, "Yang disse." Idealmente, o movimento da energia induzida pelo corpo humano será suficiente para alimentar esses dispositivos. " p © 2015 Phys.org