Nanogerador triboelétrico pode substituir baterias em dispositivos minúsculos

Cientistas europeus demonstraram um novo nanogerador triboelétrico que produz eletricidade ao empurrar água para dentro e para fora de poros extremamente pequenos em uma estrutura de silício. A tecnologia representa um avanço rumo a sensores e outros dispositivos de baixo consumo que funcionem sem baterias.

A equipe investigou se seria possível combinar dois elementos simples, silício e água, de forma que pressão mecânica e movimento de fluido servissem como fonte confiável de energia, em vez de serem desperdiçados. A solução encontrada foi um gerador triboelétrico baseado em silício nanoestruturado, que utiliza o fluxo de água por poros medidos em nanômetros para gerar carga elétrica. Essa combinação permite controlar como a água entra, atravessa e sai da rede de poros, o que estabiliza o efeito triboelétrico e o torna escalável.

O mecanismo de conversão de energia é a triboeletrificação, o mesmo fenômeno que faz uma pessoa se carregar eletricamente ao caminhar sobre um carpete e descarregar ao tocar algum objeto. Um dos destaques do estudo é a eficiência de conversão de aproximadamente 9%, a maior já relatada para esse tipo de gerador triboelétrico.

Os pesquisadores destacam que a tecnologia pode permitir sensores autônomos e sem manutenção, energizados diretamente pelo ambiente. Eles mencionam aplicações como monitoramento esportivo e de saúde em tecidos inteligentes, e robótica tátil, em que o toque ou movimento gera o sinal elétrico necessário para o funcionamento do sensor, eliminando a necessidade de baterias ou fios de alimentação e reduzindo o custo de manutenção.