Engenheiros criam mecanismo que gera energia elétrica com o uso da respiração humana

O professor assistente do curso de Ciência dos Materiais e Engenharia, Xudong Wang, e o estudante pós-doutorado da Researcher Chingliang Sun Jian Shi, apresentaram uma pesquisa que envolve a criação de um microdispositivo plástico que gera vibrações quando um fluxo de ar de baixa velocidade passa por ele, como, por exemplo, a respiração humana.



Alguns materiais utilizados pela equipe de Wang na pesquisa, como o fluoreto de polivinilideno (PVDF), podem acumular uma carga elétrica em resposta ao estresse mecânico a que o material é aplicado. Isso é conhecido como efeito piezoelétrico. Os pesquisadores descobriram uma forma de usar o PVDF para gerar energia elétrica o suficiente para carregar pequenos dispositivos eletrônicos, como smartphones e celulares, utilizando a respiração do usuário para gerar essa energia.

"Basicamente, estamos colhendo a energia mecânica através de sistemas biológicos. O fluxo de ar de uma respiração humana em ritmo normal fica, em média, em velocidade abaixo de dois metros por segundo", diz Wang. "Calculamos que, se pudéssemos fazer com que esse material ficasse bem fino, pequenas vibrações poderiam produzir um microwatt de energia elétrica, úteis para sensores ou outros dispositivos implantados no rosto do usuário".

Os pesquisadores estão aproveitando os avanços na área da nanotecnologia e eletrônicos miniaturizados para desenvolver uma série de dispositivos biomédicos, que possam monitorar a glicemia para diabéticos ou manter uma bateria de marcapasso carregada, de modo que ela não precise ser substituída. E, para fazer esses minúsculos dispositivos funcionarem, é necessário uma fonte de alimentação minúscula. A energia gasta em forma de fluxo sanguíneo, movimento, calor ou, neste caso, respiração, podem ser convertidas em uma fonte consistente de energia.

A equipe de Wang utilizou um processo que deixa o PVDF cuidadosamente fino, preservando as suas propriedades piezoelétricas. Wang acredita que, com o desenvolvimento do projeto, a espessura do produto pode ser controlada até o nível de submicron.