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Dispositivo de fita converte movimento em energia
Ao converter movimento e vibração em eletricidade, esse avanço impulsiona pequenos eletrônicos e sensores vestíveis-abrangendo o caminho para a tecnologia auto-sustentável em saúde e monitoramento ambiental.
Pesquisadores da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) desenvolveram um dispositivo de colheita de energia de alta eficiência de baixo custo usando fita adesiva diária.O estudo do TEIR mostra um nanogerador triboelétrico (TENG) que converte energia mecânica, como movimento, vibração ou atrito, em eletricidade através do efeito triboelétrico.Esse efeito gera uma tensão quando dois materiais diferentes entram em contato e depois separam.Tradicionalmente, os tengs que usam fita dupla face tinham limitações devido à aderência excessiva, o que exigia força significativa para destacar as camadas.
Para superar isso, a equipe da UAH, liderada pelo Dr. Moohyung Jang e pelo Dr. Gang Wang, substituiu a fita dupla face por fita única mais espessa, com um apoio de polipropileno e adesivo acrílico.Esse ajuste permitiu que as superfícies grudassem e se soltassem facilmente, permitindo que o Teng opere em frequências muito mais altas - até 300 Hz - melhorando significativamente seus recursos de geração de energia.
O design aprimorado de Teng é colocado em uma plataforma vibratória que coloca repetidamente as camadas de fita em contato e as separa, produzindo até 53 miliwatts de eletricidade - o suficiente para acender 350 LEDs ou alimentar um ponteiro a laser.Esse nível de saída, alcançado usando materiais de baixo custo como fita Scotch ™, alumínio e filme plástico, destaca a acessibilidade e a escalabilidade do dispositivo.Os pesquisadores também integraram com sucesso o Teng em um biossensor vestível para detectar movimentos do braço e um sensor acústico capaz de responder a ondas sonoras.Essas aplicações mostram uma grande promessa para o monitoramento da saúde, a prevenção de lesões e o aprimoramento do desempenho em atletas através do rastreamento de ativação muscular em tempo real.
A equipe planeja expandir os aplicativos TENG por meio de pesquisas adicionais e enviou uma divulgação para a colheita de energia e a tecnologia de sensores vestíveis, com um pedido de patente em andamento.Eles também estão trabalhando em designs adicionais, incluindo sensores de som.Um dos resultados mais significativos desta pesquisa é superar a frequência operacional tradicionalmente baixa dos Tengs, que agora produz uma maior produção de energia e aplicações mais amplas - de sensores ao carregamento da bateria - uma realidade mais tangível.