Estática dá nova dinâmica às roupas eletrônicas
A energia gerada pelo material piezoelétrico é reforçada pelos efeitos eletrostáticos, gerando uma tensão e uma corrente significativamente maiores. [Imagem: Kim et al./EDES]
Os tecidos inteligentes, ou e-tecidos, estão entre os conceitos mais promissores quando o assunto é deixar os equipamentos eletrônicos verdadeiramente portáteis.
De um lado, a eletrônica flexível tem avançado rapidamente, já podendo contar não apenas com fios de algodão que transmitem eletricidade, mas também com transistores de algodão eletrônico. De outro, o problema é alimentar a eletrônica incorporada nas roupas, o que tem sido feito com nanogeradores, baterias flexíveis e roupas capazes de armazenar eletricidade nas próprias fibras.
Foi neste setor da eletrificação que pesquisadores coreanos conseguiram o avanço mais recente nesse emergente campo da "moda eletrônica". Hyunjin Kim e seus colegas da Samsung conseguiram reunir os materiais piezoelétricos - que geram energia a partir do movimento da pessoa que usa a roupa eletrônica - com materiais que capturam a eletricidade estática, que também se acumula com o movimento da roupa.
Nesse sistema híbrido, a energia gerada pelo material piezoelétrico é reforçada pelos efeitos eletrostáticos, gerando uma tensão e uma corrente significativamente maiores. A parte piezoelétrica usa os já tradicionais nanofios de óxido zinco, usados na maioria dos nanogeradores. Os nanofios foram incorporados em uma malha feita com fibras artificiais - o tecido propriamente dito - recobertas com prata e, a seguir, com uma película de polietileno.
Os nanofios piezoelétricos produzem eletricidade quando o tecido da roupa é movimentado, flexionando os nanofios. Já a eletricidade estática é gerada pelo movimento entre o filme de polietileno e as fibras revestidas com prata.
Com um pedaço de tecido eletrônico de alguns centímetros quadrados, os pesquisadores produziram uma corrente de 2,5 mA, a uma tensão de 8 volts, largamente superior a qualquer outro dispositivo similar. No experimento de demonstração, o e-tecido gerou energia suficiente para alimentar uma tela de cristal líquido de 9 x 3 centímetros e um LED.
Bibliografia
Enhancement of piezoelectricity via electrostatic effects on a textile platform (Hyunjin Kim, Seong Min Kim, Hyungbin Son, Hyeok Kim, BoongIk Park, JiYeon Ku, Jung Inn Sohn, Kyuhyun Im, Jae Eun Jang, Jong-Jin Park, Ohyun Kim, SeungNam Chax, Young Jun Park)
Energy & Environmental Science - Vol.: 5, 8932
Fonte: Inovação Tecnológica (Abril, 2014).
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