A interação entre organismos vivos e tecnologias artificiais representa um dos setores mais fascinantes da robótica suave (bio)híbrido. Agora, uma equipe de cientistas daInstituto Italiano de Tecnologia (IIT) de Gênova criou um sistema que, integrado às usinas, é capaz de gerar energia tanto do vento quanto das gotas de chuva. Em resumo: uma folha artificial.
O dispositivo funciona na chuva e no vento, produzindo eletricidade suficiente para alimentar as luzes de LED e se manter. As aplicações potenciais para esta folha artificial revolucionária incluem o uso na agricultura e monitoramento ambiental. O ideal é avaliar a saúde das plantas e as condições climáticas.
Como funciona a folha artificial do IIT de Gênova?
Para funcionar, o aparelho é inserido nas folhas de uma planta real. A folha artificial (ou talvez seja melhor falar de "folha biônica"?) possui uma camada de elastômero de silício na parte inferior, que gera e coleta cargas estáticas causadas pelo movimento das folhas. Na parte superior, há uma camada de etileno propileno fluorado (FEP).
Fabiano Meder, pesquisador do IIT especializado em robótica leve biomimética, explica: “Quando as folhas se movem ao vento, as duas superfícies se tocam e se separam, criando cargas estáticas na cutícula da folha e em nosso dispositivo. Essas cargas são induzidas no tecido celular interno da planta, gerando uma corrente que podemos coletar por meio de um eletrodo inserido no tecido vegetal."
Os testes
Para testar o sistema de coleta de energia, os cientistas integraram a folha artificial nas folhas de um oleandro vivo. Isso lhes permitiu avaliar sua capacidade de produzir energia. Os resultados mostram que gotas únicas de água geram picos de tensão e corrente superior a 40 volts e 15 microamperes, suficiente para alimentar diretamente 11 luzes LED. A mesma estrutura é capaz de captar a energia do vento através das oscilações das folhas.
Bárbara Mazzolai, diretor do laboratório de robótica do IIT, diz: “Os resultados demonstram que o dispositivo pode coletar energia do vento e da chuva, separadamente ou simultaneamente, atuando como um multiplicador de função de energia ou sensor autoalimentado”.
Folha artificial: possíveis aplicações
Segundo os pesquisadores, o novo dispositivo é capaz de gerar mais eletricidade do que os sistemas existentes de captação de energia que dependem exclusivamente da energia eólica. Especialmente em condições úmidas. No momento, a equipe está trabalhando para melhorar ainda mais o desempenho da folha artificial, fazendo alterações no design. Os primeiros objetivos de melhoria são a forma dos eletrodos e os materiais utilizados.
“Depositamos um pedido de patente da tecnologia e estamos analisando os mercados potenciais”, revela Mazzolai, um dos autores do estudo (que eu link para você aqui). “No entanto, ainda são necessárias mais pesquisas antes de definir o produto final. Por exemplo, queremos testar o sistema em detalhes sob condições externas altamente variáveis, vento e chuva.”
