Sensor autônomo pode gerar eletricidade e luz simultaneamente usando apenas movimento

TX, 04/02/2025

Por Daegu Gyeongbuk

Equipes de pesquisa do DGIST desenvolveram um sensor autônomo que utiliza movimento e pressão para gerar eletricidade e luz ao mesmo tempo. Essa tecnologia sem bateria tem potencial para diversas aplicações reais, como resgate em desastres, esportes e dispositivos vestíveis.  

Os nanogeradores triboelétricos (TENG) e a mecanoluminescência (ML) têm atraído atenção como tecnologias de energia sustentável, capazes de gerar eletricidade e luz, respectivamente, sem necessidade de fonte externa. No entanto, pesquisas anteriores focaram nessas tecnologias separadamente ou em combinações simples. Além disso, a estabilidade da saída de energia do TENG e a curta duração da luminescência dos materiais ML têm sido limitações significativas para aplicações práticas.  

A equipe de pesquisa desenvolveu um sistema que gera eletricidade e luz simultaneamente por meio do movimento e da pressão. Para isso, incorporaram partículas emissores de luz de sulfeto de zinco com cobre (ZnS:Cu) a um material similar à borracha (polidimetilsiloxano [PDMS]) e projetaram uma estrutura de eletrodo único baseada em nanofios de prata para obter alta eficiência. O dispositivo desenvolvido mantém seu desempenho mesmo após ser pressionado mais de 5.000 vezes e gera tensões de até 60 V e corrente de 395 nA de forma estável.  

Os resultados foram publicados na revista Advanced Sustainable Systems  

Essa pesquisa vai além do desenvolvimento tecnológico e já está em um nível pronto para aplicações no mundo real. Em especial, a capacidade de enviar sinais SOS por meio da luz pode ser extremamente útil em emergências, como resgates em desastres e operações submarinas. Além disso, o dispositivo é estável em ambientes submersos e escuros, superando as limitações das tecnologias existentes.  

Essa tecnologia pode ser aplicada em dispositivos vestíveis de segurança, monitoramento de atividades esportivas e equipamentos de sinalização de resgate. Exemplos incluem capacetes que detectam impactos e enviam sinais automaticamente, protetores de pulso que identificam movimentos e dispositivos que emitem sinais de resgate, mesmo debaixo d'água. Por não exigir bateria, trata-se de uma solução ecologicamente sustentável.  

“Essa pesquisa é altamente significativa porque permite gerar luz e energia elétrica simultaneamente sem o uso de baterias, apenas com movimento, e pode ser aplicada de imediato”, disse o professor Kim Hoe Joon, do Departamento de Robótica e Engenharia Mecatrônica do DGIST.  

“Em particular, essa tecnologia promete tornar nossas vidas mais seguras e sustentáveis, pois possibilita o envio de sinais em tempo real durante emergências e reduz o impacto ambiental por meio da captação de energia.”  

Sugato Hajra, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Robótica e Engenharia Mecatrônica do DGIST, e Swati Panda, doutoranda, são coautores principais do estudo. Os autores correspondentes são o professor Kim Hoe Joon e o Dr. Jeong Soon Moon. As equipes de pesquisa foram lideradas pelo professor Kim Hoe Joon (Departamento de Robótica e Mecatrônica), Dr. Jeong Soon Moon (Divisão de Tecnologia Energética e Ambiental) e professor Mishra (Universidade do Sul da Dinamarca).

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Fonte:https://techxplore.com/news/2025-02-powered-sensor-generate-electricity-simultaneously.html