Tacos de madeira acendem lmpada quando voc pisa neles

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 03/09/2021

Madeira que gera eletricidade

Pesquisadores suos anunciaram a verso 2.0 dos seus pisos de madeira que geram eletricidade conforme voc anda sobre eles.

Jianguo Sun e seus colegas dos institutos EMPA e ETH comearam transformando a madeira em um nanogerador ao imprensar dois pedaos de madeira funcionalizada entre dois eletrodos. As peas de madeira ficam eletricamente carregadas conforme sofrem presso e distenso quando algum pisa sobre elas – esse fenmeno chamado efeito triboeltrico.

Mas h um problema em fazer um nanogerador de madeira: “A madeira basicamente triboneutra,” explica o professor Guido Panzarasa. “Isso significa que a madeira no tem tendncia real de adquirir ou perder eltrons, limitando a capacidade do material de gerar eletricidade. Ento o desafio fazer uma madeira que atraia e perca eltrons.”

Para aumentar as propriedades triboeltricas da madeira, a equipe revestiu uma pea da madeira com polidimetilsiloxano (PDMS), um silicone que ganha eltrons facilmente, enquanto funcionalizou a outra pea de madeira com nanocristais cultivados in situ chamados ZIF-8, sigla de imidazolato zeoltico 8, uma rede hbrida de ons metlicos e molculas orgnicas, conhecida como estrutura metal-orgnica, que tem uma tendncia maior de perder eltrons.

Esquema do piso laminado gerador de eletricidade e sua estrutura com os dois materiais usados na funcionalizao.
[Imagem: Sun et al. – 10.1016/j.matt.2021.07.022]

Piso que gera energia

A seguir, os pesquisadores testaram esta abordagem em diferentes tipos de madeira, para determinar se certas espcies ou a direo em que a madeira cortada poderiam influenciar suas propriedades triboeltricas.

Entre as madeiras que tinham disponveis, a equipe determinou que o melhor nanogerador triboeltrico de madeira aquele feito com abeto cortado radialmente – o abeto largamente usado na construo civil na Europa, e corte radial aquele feito ao longo do comprimento do tronco, mas tirando as tbuas da borda externa para o centro.

Em comparao com seus trabalhos anteriores, o nanogerador ficou 80 vezes melhor, agora sendo capaz de acender uma lmpada ou uma calculadora com uma nica pisada em um conjunto de tacos (cada um de 10 cm 8 cm) do tamanho de uma folha A4. O gerador tambm ficou mais robusto, com a produo de eletricidade ficando estvel sob foras constantes por at 1.500 ciclos.

“Nosso foco foi demonstrar a possibilidade de modificar a madeira com procedimentos relativamente ecolgicos para torn-la triboeltrica,” diz Panzarasa. “O abeto barato e largamente disponvel e tem propriedades mecnicas favorveis. A abordagem de funcionalizao bastante simples e pode ser escalonvel em um nvel industrial. apenas uma questo de engenharia.”

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