Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder desenvolveram um novo dispositivo vestível de baixo custo que transforma o corpo humano em uma bateria biológica.
O dispositivo, descrito hoje na revista Science Advances, é elástico o suficiente para que você possa usá-lo como um anel ou pulseira. Ele explora o calor natural da pessoa, usando um minúsculo gerador termoelétrico para converter a temperatura central do corpo em eletricidade.
“No futuro, queremos ser capazes de alimentar eletrônicos vestíveis sem incluir bateria”, diz ele Jianliang Xiao, autor sênior da pesquisa e professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica Paul M. Rady da Universidade do Colorado em Boulder.
O conceito de termoelétrica vestível
Parece que saiu da série de filmes Matrix, onde uma raça de robôs escraviza os humanos para colher sua preciosa energia orgânica. Xiao e seus colegas não são tão ambiciosos (e graças a Deus): seus dispositivos podem gerar aprox. 1 volt de energia para cada centímetro quadrado de espaço na pele, menos voltagem por área do que a fornecida pela maioria das baterias existentes, mas ainda suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos, como relógios ou rastreadores de fitness.
Cientistas já experimentaram dispositivos wearable termoelétricas semelhantes, mas a de Xiao é elástica, pode curar-se sozinha se danificada e é totalmente reciclável. Isso o torna uma alternativa mais limpa à eletrônica tradicional.
Cada vez que você usa uma bateria, você a está descarregando e, eventualmente, será necessário substituí-la. A melhor coisa sobre nosso dispositivo termoelétrico é que você pode usá-lo e fornece energia constante
Jianliang Xiao
Tecnologia de pele
O projeto não é a primeira tentativa de Xiao de fundir o humano com o robô. Ele e seus colegas já experimentaram projetar “pele eletrônica”, dispositivos vestíveis que se parecem e se comportam de maneira muito semelhante à pele humana real. No entanto, mesmo aquela “pele android” precisava estar conectada a uma fonte de energia externa para funcionar.
E agora? A última inovação da equipe a partir de uma base feita de um material elástico denominado poliamina. Os cientistas então inserem um fino chip termoelétrico um ao lado do outro. Uma rede de chips todos conectados com fios de metal líquido. O produto final parece um cruzamento entre uma pulseira de plástico e uma placa-mãe de computador em miniatura, ou talvez um anel de diamante de alta tecnologia.
“Nosso design torna todo o sistema extensível sem introduzir muita tensão no material termoelétrico, que pode ser muito frágil”, disse Xiao.
Imagine que você está correndo. Conforme você se exercita, seu corpo aquece e irradia calor. O dispositivo de Xiao captura esse fluxo de energia. Um minigerador termoelétrico em contato próximo com o corpo humano pode aproveitar esse calor que normalmente seria dissipado no meio ambiente.
Um tijolo termoelétrico
A modularidade deste sistema termoelétrico pode variar adicionando ou removendo mais blocos geradores. “O que podemos fazer é combinar essas unidades menores para obter uma unidade maior”, diz Xiao. “É como juntar um monte de pequenas peças de Lego para fazer uma grande estrutura. Oferece muitas opções de personalização.”
Xiao e seus colegas calcularam, por exemplo, que uma pessoa com caminhada rápida poderia usar um dispositivo do tamanho de uma típica pulseira esportiva. para gerar cerca de 5 volts de eletricidade, o que é mais do que muitas baterias de relógio podem coletar.
Os novos dispositivos são tão fortes quanto tecidos biológicos. Se um dispositivo termoelétrico usável romper, por exemplo, você pode apertar as pontas quebradas e selar novamente em minutos. E ao final do ciclo o aparelho pode ser imerso em uma solução especial que vai separar os componentes eletrônicos e dissolver a base de poliamina: cada um desses ingredientes pode ser reaproveitado.
