13/07/2021 - Há um campo empolgante de pesquisa emergindo sobre como os vestíveis do futuro podem ser alimentados pelo suor humano, e na vanguarda desses avanços está uma equipe de engenheiros da Universidade da Califórnia (UC), San Diego. A mais recente criação do grupo aproveita a saída de suor surpreendentemente grande das pontas dos dedos para gerar eletricidade quando o usuário está sedentário ou mesmo dormindo, fornecendo uma fonte de energia potencialmente 24 horas por dia.
Entre os muitos sensores vestíveis e dispositivos movidos a suor que examinamos ao longo dos anos, a equipe da UC San Diego apresentou alguns exemplos promissores. Em 2014, os cientistas exibiram uma tatuagem temporária que funcionava como uma bio-bateria movida a suor e, no ano passado, demonstraram um sensor vestível de vitamina C alimentado por meios semelhantes. Mais recentemente, a equipe desenvolveu uma camisa inteligente que gera eletricidade por meio do suor e do movimento.
O recém-revelado dispositivo vestível é descrito como o primeiro de seu tipo, pois pode gerar energia mesmo quando o usuário está dormindo ou sentado. Isso pode abrir algumas possibilidades muito interessantes no espaço vestível, pois o dispositivo pode atuar como uma fonte de energia em qualquer lugar, a qualquer momento.
“Ao contrário de outros wearables movidos a suor, este não requer exercício, nenhuma entrada física do usuário para ser útil”, diz o co-primeiro autor Lu Yin. “Este trabalho é um passo à frente para tornar os wearables mais práticos, convenientes e acessível ao cidadão comum”.
Ao desenvolver esse novo tipo de wearable, a equipe teve que ser criativa ao combinar uma mistura de componentes que podem absorver o suor e convertê-lo em energia. A tira fina semelhante a um Band-Aid consiste em eletrodos de espuma de carbono que absorvem o suor e usam enzimas incorporadas para desencadear reações químicas entre as moléculas de lactato e oxigênio dentro dela, que por sua vez gera eletricidade que é armazenada em um pequeno capacitor.
Encaixado na ponta dos dedos, o aparelho aproveita as mais de mil glândulas sudoríparas de cada dedo, que produzem de 100 a 1.000 vezes mais suor do que a maioria das outras partes do corpo. Os autores, portanto, descrevem as pontas dos dedos como fábricas de transpiração 24 horas por dia.
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“A razão pela qual sentimos mais suor em outras partes do corpo é porque esses pontos não são bem ventilados”, diz Yin. “Por outro lado, as pontas dos dedos estão sempre expostas ao ar, de modo que o suor evapora à medida que sai. Então, em vez de deixá-lo evaporar, usamos nosso dispositivo para coletar esse suor e pode gerar uma quantidade significativa de energia.”
Embora o dispositivo gere a maior parte de sua eletricidade dessa maneira, não é um pônei de um truque. Sob seus eletrodos, o dispositivo também possui um material piezoelétrico que gera eletricidade extra em resposta à pressão. Isso significa que atividades como digitar, enviar mensagens de texto ou tocar piano também podem resultar em ganhos de energia.
Em um experimento, os participantes usaram o dispositivo na ponta do dedo durante 10 horas de sono, o que gerou quase 400 milijoules de energia, o que os cientistas dizem ser suficiente para alimentar um relógio eletrônico por 24 horas. Uma hora de digitação "casual" e cliques com o mouse permitiram que o dispositivo gerasse quase 30 milijoules.
“Compare isso com um dispositivo que coleta energia enquanto você se exercita”, explica Yin. “Quando você está correndo, está investindo centenas de joules de energia apenas para o aparelho gerar milijoules de energia. Nesse caso, o retorno do investimento em energia é muito baixo. Mas com esse aparelho seu retorno é muito alto. Quando você está dormindo, você não está trabalhando. Mesmo com um único toque com o dedo, você está investindo apenas meio milijoule.”
Em experimentos separados, a equipe usou seu novo coletor de energia para alimentar sensores e monitores químicos, incluindo o mencionado sensor de vitamina C desenvolvido anteriormente. Eles agora estão trabalhando para melhorar o dispositivo para torná-lo mais eficiente e durável, e esperam combiná-lo com outros coletores de energia para formar novos tipos de dispositivos vestíveis autoalimentados.
“Nosso objetivo é tornar este dispositivo prático”, diz Yin. “Queremos mostrar que isso não é apenas mais uma coisa legal que pode gerar uma pequena quantidade de energia e pronto – podemos realmente usar a energia para alimentar eletrônicos úteis, como sensores e monitores”.
O estudo foi publicado na revista Joule, enquanto o vídeo abaixo oferece uma visão geral da pesquisa.
Fonte: https://newatlas.com