Ilustração conceitual do nanogerador termoelétrico, com eletrodos macios e condutores flexíveis.
[Imagem: KIST]
Eletricidade pelo calor da pele
Usar o próprio calor do seu corpo para alimentar seus eletrônicos portáteis está mais perto da realidade.
Engenheiros coreanos criaram um gerador termoelétrico - que converte diferenças de temperatura em eletricidade - que funciona de forma eficiente usando apenas o calor da pele humana.
Quando conectado à pele humana, o nanogerador forneceu 7 μW/cm2 de eletricidade usando apenas o calor corporal.
Outro fator importante é que a equipe conseguiu manter todo o processo de fabricação compatível com técnicas usadas industrialmente - é basicamente impressão, embora as "tintas" sejam diferentes materiais em solução. Mesmo o circuito eletrônico a ser alimentado foi construído com uma placa de circuito impressor flexível.
"Os resultados da nossa pesquisa são significativos porque o material composto funcional, a plataforma do dispositivo termoelétrico e o processo automatizado de alto rendimento desenvolvido neste estudo poderão contribuir para a comercialização de dispositivos vestíveis sem bateria no futuro," disse o professor Seungjun Chung, do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia.
A equipe cuidou para que tudo pudesse ser fabricado em escala industrial.
[Imagem: Byeongmoon Lee et al. - 10.1038/s41467-020-19756-z]
Eficiência e produção industrial
O rendimento excepcionalmente elevado do gerador de vestir foi possível porque a equipe conseguiu melhorar a flexibilidade, ao mesmo tempo em que reduzia a resistência do dispositivo termoelétrico.
Isto foi feito conectando o material termoelétrico propriamente dito, de natureza inorgânica - telureto de bismuto (Bi2Te3) -, a um substrato de nanofios de prata que pode ser esticado.
O gerador termoelétrico resultante apresentou excelente flexibilidade, permitindo um funcionamento estável mesmo quando dobrado ou esticado.
Além disso, partículas de metal com alta condutividade térmica foram inseridas dentro do substrato extensível para aumentar a capacidade de transferência de calor em 800% (1,4 W/mK) e a geração de energia por um fator acima de três.
Simultaneamente, os pesquisadores automatizaram todo o processo, desde a criação da plataforma macia flexível até o desenvolvimento do dispositivo termoelétrico, o que viabiliza a produção em massa do dispositivo.
