Pense em quanto nos movemos todos os dias. Passos, saltos, corridas, até os batimentos cardíacos. E se pudéssemos transformar todo esse movimento em energia limpa? Esta é a promessa dos novos materiais piezoelétricos desenvolvidos por pesquisadores da Rensselaer Polytechnic Institute (RPI). Estes polímeros inovadores são capazes de gerar eletricidade quando comprimidos ou expostos a vibrações, abrindo cenários que até ontem pareciam pura imaginação.
Pneus e estradas que carregam carros elétricos à medida que passam, edifícios que produzem energia balançando ao vento, roupas que alimentam nossos dispositivos enquanto caminhamos: esses materiais piezoelétricos (e em geral toda a tecnologia) prometem transformar a nossa relação com a energia, tornando-nos todos, inconscientemente, pequenos geradores ambulantes.
Pequena grande eureca
Pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute criaram um filme fino de polímero a granel com um composto chamado perovskita de calcogeneto, capaz de gerar eletricidade quando comprimido ou exposto a vibrações. Este fenômeno é conhecido como efeito piezoelétrico.
A peculiaridade deste novo material reside na sua composição sem chumbo, o que o tornaria uma alternativa segura e ecologicamente correta aos materiais piezoelétricos tradicionais. O Dr., que liderou o estudo (eu linko aqui), destacou a importância de criar um material que não seja apenas ecologicamente correto, mas também econômico de produzir a partir de elementos comuns encontrados na natureza.
Como funcionam os novos materiais piezoelétricos
O material desenvolvido pela equipe RPI Tem uma espessura de apenas 0,3 milímetros. O efeito piezoelétrico ocorre quando a estrutura interna de um material carece de simetria: sob tensão, o material deforma-se fazendo com que os íons positivos e negativos se separem e criem uma corrente elétrica. O novo material quebra facilmente sua simetria estrutural sob tensão, levando a uma forte resposta piezoelétrica.
Os pesquisadores testaram o material aplicando diferentes tipos de pressão, como caminhar, correr, bater palmas e tocar tambores. Em cada teste, o material gerou eletricidade suficiente para alimentar luzes LED que indicavam “RPI”.
Aplicações potenciais e impacto futuro
As aplicações potenciais deste material piezoelétrico são numerosas e variadas. Pode ser integrado em uma ampla gama de dispositivos, máquinas e estruturas. Alguns exemplos incluem:
- Integração em pneus para carregar veículos durante a condução;
- Instalação sob rodovias para geração de energia elétrica a partir da passagem de veículos;
- Utilização em materiais de construção para captar energia das vibrações dos edifícios;
- Use em dispositivos eletrônicos vestíveis para corredores ou ciclistas.
Dr. Koratkar destacou que quanto maior a pressão aplicada sobre uma área maior, maior será a eletricidade gerada. Isto abre caminho para potenciais aplicações em grande escala que poderiam ter um impacto significativo na produção de energia.
Polímeros piezoelétricos, o que ainda precisa ser feito
Embora os resultados atuais sejam promissores, a equipa de investigação reconhece que ainda há um caminho a percorrer. Seu objetivo é implantar o material em maior escala para ter um impacto significativo na produção de energia.
A equipe de Koratkar planeja explorar outros compostos para encontrar aqueles com propriedades piezoelétricas ainda mais fortes. De qualquer forma Guarda Shekhar, reitor da Escola de Engenharia da RPI, sublinhou a importância desta investigação:
A produção sustentável de energia é fundamental para o nosso futuro. O trabalho do Professor Koratkar é um excelente exemplo de como abordagens inovadoras aos materiais podem ajudar a enfrentar os desafios energéticos globais.
Conclusão
A descoberta destes novos materiais piezoelétricos representa um passo importante para um futuro energético mais sustentável. Ao transformar as pressões e vibrações quotidianas em eletricidade utilizável, esta tecnologia poderá ajudar-nos a reduzir a nossa dependência dos combustíveis fósseis e a abrir caminho para novas formas de produção de energia limpa.
É sugestivo imaginar um mundo em que cada passo que damos, cada vibração de um edifício ou movimento de um veículo contribui para alimentar a nossa sociedade. O caminho para o futuro poderá ser… cheio de energia.