p (No sentido horário a partir do canto inferior direito):Pesquisadores Manisha Sahu, Sugato Hajra, Kyungtaek Lee junto com o professor Hoe Joon Kim, que desenvolveu um filme composto que pode ser usado em geradores de captação de energia. Crédito:DGIST
p O impulso para a baixa potência, Dispositivos de economia de energia tem sido uma direção que a indústria eletrônica sempre buscou. A mudança para iluminação LED de baixa potência é um bom exemplo dessa tendência. Outra via é o desenvolvimento da captação de energia, dispositivos autossuficientes. A ideia aqui é usar materiais que exibam efeitos piezoelétricos e triboelétricos para converter energia mecânica em energia elétrica. Materiais piezoelétricos geram uma carga elétrica quando estressados mecanicamente, enquanto o efeito triboelétrico é o acúmulo de cargas em dois materiais diferentes depois que eles entraram em contato um com o outro. p Nanogeradores piezoelétricos (PENG), nanogeradores triboelétricos (TENG), e até mesmo os coletores de energia piezo-triboelétricos híbridos (HNG) que melhoraram as capacidades de coleta de energia foram desenvolvidos com o objetivo de alimentar eletrônicos de baixa potência com um simples movimento. Esses dispositivos geralmente requerem materiais dielétricos que retêm sua polarização, e materiais multiferróicos que exibem propriedades ferromagnéticas e ferromagnéticas são adequados para esta tarefa.
p Agora, em um estudo recente publicado em
Nano Energia, pesquisadores do Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciência e Tecnologia (DGIST), Instituto de Tecnologia da Coreia e da Índia, Guwahati, Índia, desenvolver um filme composto que pode ser usado em combinação com outros materiais para produzir geradores de captação de energia. O filme composto foi desenvolvido usando uma técnica econômica em que um material multiferróico, titanato de bismuto Bi
4 Ti
3 O
12 (ou BiTO), foi adicionado a um polímero triboelétrico flexível (PDMS).
p "Nossa principal motivação por trás deste trabalho foi desenvolver um material multiferróico à temperatura ambiente com alta permissividade colossal para colheitadeira de energia piezo-triboelétrica híbrida, "explica o Prof. Hoe Joon Kim da DGIST, quem conduziu o estudo. Imprensando o filme BiTO-PDMS entre as camadas de alumínio, os pesquisadores fabricaram um HNG que gera uma carga elétrica quando pressionado e liberado.
p Mas como essas camadas múltiplas geram uma corrente? A resposta está nas propriedades do filme e em sua resposta à ação mecânica. As camadas funcionam como eletrodos e conforme o dispositivo é pressionado e liberado, a natureza piezoelétrica e triboelétrica do filme sinergia entre si para gerar cargas nos eletrodos, criando uma tensão. Este efeito sinérgico foi encontrado para melhorar o desempenho de captação de energia. Ao usar vários desses HNGs, os pesquisadores construíram um HNG com várias unidades capaz de alimentar um relógio de pulso e uma calculadora.
p Empolgado com a importância do estudo, Prof. Kim afirma:"Pela primeira vez, o material multifásico de temperatura ambiente monofásico com constante dielétrica colossal foi alcançado. A amplificação da polarização interna do polímero foi melhorada, aumentando o desempenho de captação de energia do coletor de energia híbrido. "
p À medida que o progresso continua a ser feito para melhorar o desempenho de coleta de energia dos nanogeradores, esses minúsculos dispositivos podem um dia invalidar as baterias em muitos casos, tornando a eletrônica mais sustentável e autossuficiente.