Caminhantes, soldados e crianças em idade escolar conhecem bem o peso de uma mochila pesada. Agora, os pesquisadores desenvolveram um protótipo que não apenas faz as cargas parecerem 20% mais leves, mas também coleta energia dos movimentos humanos para alimentar pequenos dispositivos eletrônicos. A nova mochila, cujo estudo é relatado em ACS Nano, seria particularmente útil para atletas, exploradores e agentes de resposta a desastres que trabalham em áreas remotas sem eletricidade.
As mochilas são amplamente utilizadas na vida cotidiana para o transporte de cargas com as mãos livres. Com o tempo, no entanto, caminhar ou correr com uma mochila pesada pode causar dores nas costas e no pescoço. Com isso em mente, os mochileiros em áreas selvagens (ou mesmo aqueles em cidades longe de um carregador) podem receber alegremente esse item. Uma mochila que recolhe a energia mecânica da caminhada. Para fazer o que? Obviamente, para alimentar dispositivos eletrônicos portáteis ou sensores de monitoramento de saúde.
As velhas tentativas
Anteriormente, os pesquisadores usavam nanogeradores triboelétrica (TENG) (pequenos dispositivos que convertem energia mecânica em eletricidade) para fazer uma mochila que coleta energia. mas esses sacos tinham saídas de potência relativamente baixas e não ofereciam benefícios adicionais, como alívio de carga ou absorção de choque. Zhong Lin WangJia Cheng e colegas queriam projetar um protótipo que superasse essas limitações.
As soluções para a mochila leve que gera energia
Para economizar trabalho e absorver choques, os pesquisadores o incorporaram à mochila dois elastômeros. sistemas que esticam e encolhem, mantendo a bolsa firme enquanto o usuário caminha. Isso proporcionou uma redução de peso de cerca de 20% no utente. Enquanto isso, o movimento entre a estrutura da mochila e sua carga durante a caminhada levou um TENG a converter energia mecânica em eletricidade, com uma eficiência de 14%. Os pesquisadores provaram que a mochila poderia alimentar LEDs, um relógio elétrico e lâmpadas fluorescentes. Uma vez superados alguns desafios, como melhorar a eficiência da conversão de energia, a mochila tem um potencial promissor como fonte de energia para dispositivos eletrônicos portáteis e vestíveis de pequena escala, GPS e sensores de saúde, dizem os pesquisadores.
O resumo do papel está disponível aqui.
