TX, 16/12/2024
Por Daegu Gyeongbuk
Uma equipe liderada pelo Prof. Jang Kyung-In, do Departamento de Engenharia de Robótica e Mecatrônica (DGIST), desenvolveu um coletor de energia piezoelétrico tridimensional e extensível que pode gerar energia elétrica a partir dos movimentos do corpo. O dispositivo foi projetado para ser usado como um coletor de energia vestível, podendo ser anexado à pele ou às roupas.
O estudo foi publicado na revista ACS Nano.
Coletores de energia podem ser classificados em dois tipos, dependendo se funcionam com o efeito triboelétrico ou piezoelétrico. O dispositivo desenvolvido pela equipe do Prof. Jang baseia-se no efeito piezoelétrico, que gera eletricidade a partir de atividades físicas, como os movimentos elásticos da pele ou das articulações.
A literatura científica inclui vários estudos focados em coletores de energia piezoelétricos, mas a maioria utiliza materiais piezoelétricos orgânicos ou compósitos, que apresentam baixa eficiência energética. Isso tornava difícil coletar energia suficiente a partir dos movimentos corporais, limitando sua aplicação como dispositivos de energia vestíveis.
O dispositivo da equipe do Prof. Jang utiliza titanato zirconato de chumbo (PZT), que possui alta eficiência piezoelétrica. O PZT oferece excelente desempenho piezoelétrico, mas é rígido e quebradiço, dificultando sua aplicação em dispositivos extensíveis. No entanto, a equipe projetou o PZT em uma estrutura tridimensional que é insensível à deformação, garantindo alta eficiência energética e extensibilidade ao mesmo tempo.
Eles também introduziram um novo design de eletrodo acoplado específico para curvaturas, dividindo os eletrodos em diferentes seções para evitar que a energia elétrica gerada pelo dispositivo se anulasse. Isso resultou em uma eficiência energética 280 vezes maior do que a de coletores piezoelétricos extensíveis convencionais.
"Desenvolver essa tecnologia de coletor de energia piezoelétrico altamente eficiente e extensível é uma grande conquista desta pesquisa," afirmou o Prof. Jang. "Esperamos que essa tecnologia se torne útil após a comercialização e leve ao uso prático de coletores de energia vestíveis."
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Fonte:https://techxplore.com/news/2024-12-wearable-energy-harvester-efficiency-boost.html
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