Silicone no corpo pode produzir eletricidade...
Autor: Rogério Braga | Publicado: 2011-09-18T18:50:00-07:00





Andar para recarregar seu celular e respirar para alimentar seu  marca-passo? Isto é o que propõem engenheiros americanos. Flexível e  piezoelétrica, sua invenção converte a energia mecânica, portanto o  movimento, em eletricidade. 


Os pesquisadores da Universidade de Princeton (EUA)  conseguiram criar uma lâmina aliando a flexibilidade do silicone e o  poderoso efeito piezoelétrico do titano-zirconato de chumbo, ou mais  simplesmente PZT.


O PZT é uma cerâmica que converte 80% da energia mecânica que  ela recebe quando é deformada em energia elétrica, um rendimento  excepcional para um material piezoelétrico. Como o corpo gasta pouca  energia quando de seus movimentos, é importante que essa taxa de  conversão seja elevada. "O PZT é 100 vezes mais eficiente que o quartzo, um outro material piezoelétrico", sublinha Michael McAlpine, engenheiro mecânico de Princeton.


O silicone tem igualmente a vantagem de ser flexível. O  exército americano já havia testado materiais piezoelétricos incluídos  nos calçados para gerar eletricidade, mas os soldados se queixavam de  dores nos pés. Os cristais e polímeros utilizados eram muito rígidos.


Da flexibilidade...

A idéia é, portanto, tornar flexíveis os materiais  piezoelétricos. Ora, se são cristais, logo rígidos, e sua temperatura de  cristalização elevada, são incompatíveis com as matrizes de plástico ou  látex.


Michael McAlpine e Yi Qi resolveram o problema. Após a produção  em alta temperatura de cerâmicas PZT, extraíram nanofitas,  quimicamente, por microgravura.  As nanofitas, a seguir, foram  incorporadas no silicone.





Chips piezo-silicone (piezo-rubber chips), como o batizaram os cientistas, desse nanogerador elétrico flexível.

Créditos: Frank Wojciechowski.


Outras vantagens de sua criação: ele é biocompatível e adaptável  em dimensões, sendo produzido com a ajuda de técnicas de impressão  microeletrônica.


Sua biocompatibilidade - ou seja, sua ausência de efeito  nocivo para o organismo e ausência de reação de rejeição -, permitirá,  por exemplo, implantar esse gerador próximo dos pulmões para alimentar  um marca-passo. O simples movimento da caixa torácica quando da  respiração poderá, então, ser suficiente para gerar a corrente elétrica  necessária.


Segundo seus inventores, "a excelente performance da  montagem de piezo-fitas aliada à flexibilidade e à biocompatibilidade do  silicone poderá abrir caminho para a pesquisa fundamental e aplicada".





Efeito piezoelétrico desencadeado pela deformação da membrana de silicone flexível.

Créditos: American Chemical Society.


Com a multiplicação de têxteis inteligentes, células  solares e baterias imprimíveis, este tipo de material poderá, de fato,  prometer associações interessantes.


Futura Sciences (Tradução - MIA).



Nota do Scientific Editor: o artigo que deu origem a esta notícia, de título: "Piezoelectric Ribbons Printed onto Rubber for Flexible Energy Conversion",  de autoria de Y. Qi, N.T. Jafferis, K. Lyons, Jr., C.M. Lee, H. Ahmad e  M.C. McAlpine foi publicado na revista Nano Letters, volume 10, número  2, págs. 524-528, 2010, DOI: 10.1021/nl903377u.