11/02/2021 - 10:08
Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder (EUA) desenvolveram um novo dispositivo vestível de baixo custo que transforma o corpo humano em uma bateria biológica.
O dispositivo, apresentado na revista “Science Advances”, é elástico o suficiente para que a pessoa interessada possa usá-lo como anel, pulseira ou qualquer outro acessório que toque sua pele. Ele também aproveita o calor natural do usuário, empregando geradores termelétricos para converter a temperatura interna do corpo em eletricidade.
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“No futuro, queremos poder alimentar seus aparelhos eletrônicos vestíveis sem ter de incluir uma bateria”, disse Jianliang Xiao, autor sênior do novo artigo e professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade do Colorado em Boulder.
Alternativa ecológica
O conceito pode soar como algo saído da cinessérie Matrix, na qual uma raça de robôs escraviza humanos para colher sua preciosa energia orgânica. Xiao e seus colegas não são tão ambiciosos: seus dispositivos podem gerar cerca de 1 volt de energia para cada centímetro quadrado de superfície. Isso significa menos voltagem por área do que a maioria das baterias existentes fornecem – mas ainda o suficiente para alimentar aparelhos eletrônicos como relógios ou dispositivos de fitness.
Os cientistas já haviam feito experiências com dispositivos termelétricos semelhantes. O de Xiao, porém, é elástico, pode se consertar sozinho quando danificado e é totalmente reciclável. Tais características o tornam uma alternativa mais limpa aos aparelhos eletrônicos tradicionais.
“Sempre que você usa uma bateria, está esgotando a bateria e, futuramente, precisará substituí-la”, disse Xiao. “O bom do nosso dispositivo termelétrico é que você pode usá-lo e ele fornece energia constante.”
Pele de androide
O projeto não é a primeira tentativa de Xiao de fundir humano com robô. Ele e seus colegas já experimentaram projetar “pele eletrônica”, dispositivos vestíveis que se parecem e se comportam de maneira muito semelhante à pele humana real. Essa epiderme de androide, no entanto, precisa estar conectada a uma fonte de energia externa para funcionar.
Melhor dizendo, precisava. A mais recente inovação do grupo começa com uma base feita de um material elástico chamado poli-imina. Os cientistas então colocam uma série de chips termelétricos finos nessa base, conectando todos eles com fios de metal líquido. O produto final parece um cruzamento entre uma pulseira de plástico e uma placa-mãe de computador em miniatura ou, talvez, um anel de diamante moderno.
“Nosso projeto torna todo o sistema expansível sem introduzir muita tensão no material termelétrico, que pode ser muito frágil”, disse Xiao.
Se você sai para correr, conforme se exercita, seu corpo se aquece. Esse calor se irradia para o ar mais frio ao seu redor. O dispositivo de Xiao captura esse fluxo de energia em vez de desperdiçá-lo.
“Os geradores termelétricos estão em contato próximo com o corpo humano e podem usar o calor que normalmente seria dissipado no meio ambiente”, disse ele.
Blocos de Lego
Xiao acrescentou que o usuário pode facilmente aumentar esse poder adicionando mais blocos de geradores. Nesse sentido, ele compara seu design a um popular brinquedo infantil.
“O que posso fazer é combinar essas unidades menores para obter uma unidade maior”, disse ele. “É como juntar um monte de pequenas peças de Lego para fazer uma grande estrutura. Isso oferece muitas opções de personalização.”
Xiao e seus colegas calcularam, por exemplo, que uma pessoa que dá uma caminhada rápida poderia usar um dispositivo do tamanho de uma pulseira esportiva típica para gerar cerca de 5 volts de eletricidade – o que é mais do que a capacidade de muitas baterias de relógio.
Como a pele eletrônica de Xiao, os novos dispositivos são tão resistentes quanto o tecido biológico. Se o dispositivo do usuário se rasgar, por exemplo, basta juntar as pontas quebradas e elas se selarão em apenas alguns minutos. E quando terminar de usar o dispositivo, a pessoa pode colocá-lo em uma solução especial que separará os componentes eletrônicos e dissolverá a base de poli-imina. Cada um desses ingredientes pode ser reutilizado.
“Estamos tentando tornar nossos dispositivos o mais baratos e confiáveis possível, ao mesmo tempo que causam o impacto mais próximo de zero possível no meio ambiente”, disse Xiao.
Embora ainda haja falhas no design, Xiao acha que os dispositivos de seu grupo poderão aparecer no mercado entre cinco e dez anos à frente.
