O tecido protótipo utilizado no estudo produz eletricidade de duas maneiras: quando é prensado ou esmagado e quando entra em contacto ou está em fricção com outros materiais
O polímero é um componente crucial nos tecidos de que são feitos a roupa que vestimos. Agora, numa nova experiência, os cientistas conseguiram que quando prensado ou apertado, este converta a tensão mecânica em energia eléctrica, sendo também fabricado com spandex extensível (também conhecido como elastano ou licra) como camada base e integrado com um material semelhante à borracha para que se mantenha forte, flexível e à prova de água.
Tal como relatado na revista científica Advanced Materials em abril, a equipa da NTU Singapura mostrou que a junção de peças de 3 centímetros por 4 centímetros do novo tecido gerava energia eléctrica suficiente para iluminar 100 LEDs. De acordo com o texto, lavar, dobrar e amarrotar o tecido não causa a degradação no desempenho, havendo ainda a possibilidade para manter uma produção eléctrica estável durante até cinco meses.
Lee Pooi See, cientista que liderou o estudo, explicou que “tem havido muitas tentativas de desenvolver tecidos ou peças de vestuário que possam gerar energia a partir do movimento, mas o desafio tem sido desenvolver algo que não se degrade com as lavagens e que ao mesmo tempo consiga uma excelente produção eléctrica.
“No estudo, demonstramos que o nosso protótipo continua a funcionar bem depois de lavado e enxugado. Pensamos que poderia ser tecido de t-shirts ou integrado em solas de sapatos para recolher energia dos mais pequenos movimentos do corpo, canalizando eletricidade para dispositivos móveis“, sugeriu.
O tecido gerador de energia eléctrica desenvolvido pela equipa da NTU é um dispositivo de captação de energia que transforma as vibrações produzidas a partir dos pequenos movimentos do corpo na vida quotidiana em eletricidade. O tecido protótipo produz eletricidade de duas maneiras: quando é prensado ou esmagado e quando entra em contacto ou está em fricção com outros materiais, tais como pele ou luvas de borracha.
Para fabricar o protótipo, os cientistas começaram por fazer um eléctrodo extensível por serigrafia, uma “tinta” composta por prata e estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), um material semelhante à borracha encontrada nos dentes e punhos dos volantes dos carros.
Este eléctrodo extensível é posteriormente preso a um pedaço de tecido de nanofibras que é composto por dois componentes principais: o poli(fluoreto de vinilideno)-co-hexafluoropropileno (PVDF-HPF), um polímero que produz uma carga eléctrica quando comprimido, dobrado ou esticado e os perovskites sem chumbo, um material promissor no campo das células solares e dos LEDs.
“Incorporar perovskites em PVDF-HPF aumenta a produção eléctrica do protótipo. No nosso estudo, optamos por perovskites sem chumbo como uma opção mais amiga do ambiente. Ao passo que os perovskites são frágeis por natureza, a sua integração em PVDF-HPF dá aos perovskites uma durabilidade mecânica e flexibilidade excepcionais. O PVDF-HPF atua também como uma camada extra de proteção dos perocilíndios, aumentando a sua propriedade mecânica e estabilidade“, descreveu Jiang Feng, estudante de doutoramento da NTU que faz parte da equipa de investigação.
O resultado é um tecido protótipo que gera 2,34 watts por metro quadrado de eletricidade – o suficiente para alimentar pequenos dispositivos electrónicos, tais como LEDs e condensadores comerciais.
Lee ressalvou que “apesar da melhoria da capacidade da bateria e da redução da procura de energia, as fontes de energia para os dispositivos vestíveis ainda requerem substituições frequentes da bateria“. Os resultados, lembra, mostram que o “tecido protótipo de recolha de energia pode aproveitar a energia vibratória de um ser humano para potencialmente prolongar a vida útil de uma bateria ou mesmo para construir sistemas auto-alimentados“.
“Segundo o nosso conhecimento, este é o primeiro dispositivo híbrido de energia baseado em perovskite que é estável, extensível, respirável, à prova de água e, ao mesmo tempo, capaz de proporcionar um desempenho de saída eléctrica excepcional”.
