Durante milhares de anos, as pessoas usaram a energia da água que flui ou cai para seus propósitos, primeiro a alimentar motores mecânicos, como moinhos de água, e depois gerar eletricidade, explorando diferenças de altura na paisagem ou mar das marés. Usar água que flui naturalmente como uma fonte de energia sustentável tem a vantagem de que quase não existe dependência de clima ou luz do dia. Foi pensando nesse tipo de dispositivo que cientistas chineses criaram uma versão nanotecnológica desse princípio, com a diferença que ao invés de água, a energia é gerada pelo fluxo de sangue, uma verdadeira usina Hemoelétrica!

Usina Hidroelétrica

Uma hidroelétrica faz a água armazenada em uma represa fluir por canos gigantescos, onde ela é usada para girar as pás de turbinas cujos eixos giram geradores, que finalmente produzem eletricidade.

Usina Hemoelétrica

Como o sangue já está sob pressão em nossas veias e artérias, Xu construiu seu nanogerador fazendo o sangue fluir através de fibras de nanotubos de carbono.

A fibra, com menos de um milímetro de diâmetro, gera eletricidade conforme é envolvida pelo fluxo de uma solução salina – a coisa funciona tanto em um ser vivo como em um tubo de ensaio.

Fibra geradora

O princípio de construção da fibra de nanotubos é bastante simples, com uma porção deles sendo continuamente enrolada em torno de um núcleo de plástico, formando um envoltório de cerca de meio micrômetro.

Além de mecanicamente muito fortes, os nanotubos de carbono são bem conhecidos por serem eletroativos. Assim, para gerar eletricidade, o material só precisa ser imerso em uma solução salina corrente – ou mergulhado repetidamente na solução – e conectado a dois eletrodos para deixar a corrente fluir.

“A eletricidade foi derivada do movimento relativo entre o nanogerador e a solução,” explicou a equipe. De acordo com a teoria, cria-se uma camada elétrica dupla em torno da fibra, e então a solução fluente distorce a distribuição simétrica de cargas, gerando um gradiente de eletricidade ao longo do eixo da fibra.

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Microfotografia da fibra de nanotubos de carbono, responsável pela geração de eletricidade. [Imagem: Yifan Xu et al. – 10.1002/anie.201706620]

A equipe batizou o aparato de “nanogenerador fluídico em forma de fibra”, que vem se juntar à já extensa família de nanogeradores, dispositivos projetados para a colheita de energia do ambiente para alimentar dispositivos de baixo consumo.

A eficiência deste sistema é bastante alta: em comparação com outros tipos de dispositivos de colheita de energia em miniatura, o gerador em forma de fibra apresentou uma eficiência de conversão de potência mais de 20% superior. Outras vantagens são sua elasticidade, facilidade de ajuste e leveza, oferecendo várias perspectivas de aplicações tecnológicas.

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Fontes:

https://www.researchgate.net/publication/319307765_A_one-dimensional_fluidic_nanogenerator_with_a_high_power_conversion_efficiency

https://phys.org/news/2017-09-one-dimensional-fluidic-nanogenerator-electricity-bloodstream.html

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nanogerador-hemoeletrico-gera-energia-corrente-sanguinea&id=010165170922#.WchLqsiGPDc

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