Pesquisadores criam dispositivo simples e barato que gera sua própria energia usando o calor do corpo

Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um dispositivo vestível capaz de gerar energia a partir do calor do corpo humano. Saiba como essa tecnologia pode transformar o futuro dos gadgets

Uma das maiores limitações dos dispositivos vestíveis, como rastreadores de condicionamento físico e relógios inteligentes, é a necessidade constante de recarregar suas baterias. No entanto, um avanço recente no campo da tecnologia promete mudar essa realidade com a geração de energia através do corpo humano.

Pesquisadores da Universidade de Washington (UW) desenvolveram um protótipo de dispositivo vestível que coleta energia do calor corporal e a converte em eletricidade. Esse novo dispositivo não só elimina a necessidade de recarga frequente, mas também é altamente flexível e resistente, mantendo sua funcionalidade mesmo após ser perfurado ou esticado inúmeras vezes.

O estudo, publicado em 30 de agosto na revista Advanced Materials, foi liderado por Mohammad Malakooti, professor assistente de engenharia mecânica da UW. “Eu tive essa visão há muito tempo”, afirmou Malakooti. “Quando você coloca esse dispositivo na sua pele, ele usa o calor do seu corpo para alimentar diretamente um LED. Assim que você coloca o dispositivo, o LED acende. Isso não era possível antes.”

O dispositivo, além de eficiente, é incrivelmente durável, capaz de suportar perfurações e estiramentos sem comprometer sua funcionalidade.

A revolução dos dispositivos flexíveis de geração de energia

Historicamente, os dispositivos termoelétricos – aqueles que convertem calor em eletricidade – eram rígidos e frágeis, dificultando sua aplicação em tecnologias vestíveis. A equipe de Malakooti, no entanto, conseguiu superar essa limitação ao criar um dispositivo que se adapta de forma maleável ao corpo humano, permitindo seu uso em dispositivos que podem ser dobrados, esticados e moldados conforme necessário.

O design do protótipo envolve três camadas principais. No núcleo, há semicondutores termoelétricos que realizam a conversão de calor em eletricidade. Esses semicondutores são rodeados por compostos de baixa condutividade térmica, impressos em 3D, o que otimiza a conversão de energia e reduz o peso do dispositivo. A flexibilidade é garantida pelo uso de traços de metal líquido, que conectam os semicondutores, conferindo elasticidade ao sistema.

Além disso, o uso de gotículas de metal líquido nas camadas externas melhora a transferência de calor para os semicondutores, mantendo o dispositivo flexível. O mais impressionante é que todos os componentes, exceto os semicondutores, foram projetados e desenvolvidos no laboratório de Malakooti, destacando a inovação e a expertise da equipe de pesquisa.

Aplicações além dos vestíveis

Embora a tecnologia tenha sido projetada inicialmente para dispositivos vestíveis, suas aplicações potenciais vão muito além. Uma das possibilidades mencionadas por Malakooti envolve a utilização do dispositivo em eletrônicos que geram calor, como data centers. Esses centros, que abrigam servidores e outros equipamentos de computação, consomem grandes quantidades de eletricidade e geram uma quantidade significativa de calor, exigindo ainda mais energia para manter o ambiente refrigerado.

“Você pode imaginar colar esses dispositivos em eletrônicos quentes e usar esse excesso de calor para alimentar pequenos sensores”, explicou Malakooti. “Isso seria especialmente útil em data centers, onde o calor gerado pelos servidores pode ser convertido em eletricidade para alimentar sensores de temperatura e umidade. Esse sistema é autossustentável, monitora as condições ambientais e reduz o consumo de energia, sem a necessidade de manutenção ou troca de baterias.”

Além disso, a equipe de pesquisa destacou outra funcionalidade interessante: o dispositivo também pode ser usado para aquecer ou resfriar superfícies. Ao adicionar eletricidade, é possível controlar a temperatura de objetos, o que abre portas para novas aplicações, como acessórios de realidade virtual que simulam sensações de calor e frio na pele.

Parcerias e o futuro da pesquisa

Embora a pesquisa ainda esteja em fase inicial, Malakooti vislumbra um futuro promissor para essa tecnologia. “Esperamos um dia adicionar essa tecnologia a sistemas de realidade virtual e outros acessórios vestíveis para criar sensações térmicas na pele, ou melhorar o conforto geral do usuário”, disse ele. No entanto, ele reforça que o foco atual está em criar dispositivos vestíveis eficientes, duráveis e que ofereçam feedback de temperatura.

A pesquisa contou com a colaboração de outros cientistas da UW, como o estudante de doutorado Youngshang Han e Halil Tetik, que agora é professor assistente no Instituto de Tecnologia de Izmir, na Turquia. O estudo foi financiado por entidades renomadas, como a National Science Foundation, Meta e The Boeing Company, reforçando a importância e o potencial impacto desse desenvolvimento no campo da tecnologia vestível.

Essa inovação representa um grande avanço no desenvolvimento de dispositivos autônomos, que podem, no futuro, se alimentar apenas do calor corporal ou do calor residual de equipamentos eletrônicos. A ideia de um mundo onde dispositivos não precisem de baterias ou de manutenção constante para continuar funcionando parece mais próxima do que nunca.