As baterias e os carregadores estão
com os dias contados. Isso se estiverem certos os pesquisadores da
universidade americana Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na
sigla em inglês) que estudam a transmissão de energia usando sinais de
wi-fi.
"Apresentamos uma nova maneira de dar energia a sistemas
eletrônicos no futuro - simplesmente captando energia wi-fi de uma
maneira que pode ser facilmente integrada a áreas abrangentes", explica o
cientista Tomás Palacios, professor do Departamento de Engenharia
Elétrica e Ciências da Computação do MIT, que há tempos dedica-se a
estudar formas mais econômicas e inteligentes de energia elétrica.
A pesquisa foi tema de artigo publicado nesta segunda-feira pelo periódico científico Nature.
Antena flexível de rádiofrequência
Os
cientistas partiram da mesma ideia dos transformadores capazes de
converter ondas eletromagnéticas de corrente alternada em eletricidade
de corrente contínua. Em seu modelo, utilizaram um dispositivo com uma
antena flexível de rádiofrequência, capaz de captar tais ondas.
Esse
receptor foi conectado a um dispositivo feito de um semicondutor
bidimensional extremamente fino - apenas três átomos de espessura.
Esse semicondutor converte o sinal em tensão
elétrica contínua, pronta para alimentar baterias recarregáveis ou,
diretamente, circuitos eletrônicos. Ou seja: o dispositivo não tem
bateria, mas captura os sinais de wi-fi presentes no local e os
transforma, de forma passiva, em corrente elétrica.
Nas
experiências realizadas em laboratório, os cientistas conseguiram obter
40 microwatts de energia elétrica quando o dispositivo estava exposto
aos 150 microwatts de uma rede wi-fi convencional. É potência elétrica
mais que suficiente para manter ligada uma tela de tablet ou fazer
funcionar pequenos chips eletrônicos.
Uso para fins médicos
Esse
formato bidimensional e flexível do dispositivo é o que parece empolgar
mais os pesquisadores. "E se pudéssemos desenvolver sistemas
eletrônicos e envolver uma ponte ou uma rodovia inteira? Ou as paredes
de nosso escritório? Traríamos inteligência eletrônica a tudo ao nosso
redor", prevê Palacios.
Entre os usos do sistema, além de
aparelhos eletrônicos do dia a dia, estão os sensores para gadgets
integrados à chamada "internet das coisas".
No caso de celulares,
uma novidade assim vem de encontro aos avanços da indústria no design
de aparelhos flexíveis e cada vez mais finos.
O pesquisador Jesús Grajal, da Universidade Técnica
de Madri, coautor do estudo, lembra que também seria possível utilizar o
dispositivo para fins médicos. Não só para manter alimentados os
equipamentos de um dia a dia hospitalar mas também para futuros gadgets
que precisam ser muito pequenos para uma bateria convencional.
Um
exemplo: atualmente, há pesquisadores desenvolvendo pílulas que podem
ser engolidas pelos pacientes para coletar e transmitir, com precisão,
dados de saúde dos mesmos - para fins de diagnóstico. Uma solução de
energia assim seria a ideal em casos específicos como este.
Nesses
casos, as preocupações vão além do tamanho das baterias convencionais.
"O ideal é não usar baterias para alimentar esses sistemas, porque se
houver um vazamento de lítio, o paciente pode morrer", afirma Grajal.
"Desta forma, é muito mais seguro colher energia do ambiente para ligar
esses minúsculos laboratórios dentro do corpo."
Composto inorgânico
O
material utilizado pelos pesquisadores para a construção desse
eficiente transformador de correntes é o MoS2, ou dissulfeto de
molibdênio. Trata-se de um composto inorgânico, que é encontrado no
mineral molibdenita - as principais jazidas estão na República Checa, na
Noruega, na Suécia, na Austrália, na Inglaterra e nos Estados Unidos.
Os pesquisadores criaram um dispositivo de MoS2 com
apenas três átomos de espessura, o suficiente para que ele funcione,
como um dos semicondutores mais finos do mundo. Isso ocorre porque os
átomos do material se comportam de uma maneira particular, se
reorganizando como um interruptor.
Os pesquisadores envolvidos acreditam que o material tenha capacidade para capturar e converter até 10 GHz de sinais sem fio.
"Esse
dispositivo é rápido o suficiente para abranger a maior parte das
bandas de frequência utilizadas hoje, de sinais de celular, de
bluetooth, de wi-fi e muitos outros", afirma o pesquisador Xu Zhang,
principal autor do estudo.
A eficiência energética obtida com o
modelo é de 30%. O grupo agora pretende testar novos modelos e materiais
em busca de melhorar esse potencial e diminuir a perda energética.
Em
entrevista à BBC News Brasil, Zhang explicou que ainda é preciso um
longo processo para que o dispositivo ganhe um versão comercial, ou
seja, esteja ao alcance do usuário comum. "Precisamos desenvolver um
único dispositivo para uma série de conversões e otimizar o processo
tanto do projeto quanto da fabricação de circuitos. Só então será viável
usar algo assim para os eletrônicos do dia a dia", afirmou. (BBCBrasil)
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