Pesquisadores da Suíça estão explorando uma fonte de energia inesperada bem sob nossos pés: pisos de madeira

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A equipe do pesquisador Guido Panzarasa, líder do grupo de Ciência dos Materiais de Madeira do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, desenvolveu um nanogerador que permite que a madeira gere energia a partir de nossos passos.

A pesquisa foi apresentada em 1º de setembro para a revista científica Matter.

Eles aprimoraram a madeira usada em seu nanogerador com uma combinação de um revestimento de silicone e nanocristais embutidos, resultando em um dispositivo 80 vezes mais eficiente – o suficiente para alimentar lâmpadas LED e pequenos componentes eletrônicos.

Passo a passo

A equipe começou transformando a madeira em um nanogerador, imprensando dois pedaços de madeira funcionalizada entre os eletrodos.

Ilustração do protótipo com os revestimentos PDMS e ZIF-8 na madeira. Fonte: Sun e colaboradores, 2021.

Como uma meia que gruda em uma camisa recém-saída da secadora, as peças de madeira ficam eletricamente carregadas por meio de contatos e separações periódicas quando pisadas, um fenômeno denominado efeito triboelétrico.

Os elétrons podem ser transferidos de um objeto para outro, gerando eletricidade. No entanto, há um problema em fazer um nanogerador de madeira.

“A madeira é basicamente triboneutra”, diz o professor Guido, “Isso significa que a madeira não tem tendência real de adquirir ou perder elétrons.” Isso limita a capacidade do material de gerar eletricidade, “então o desafio é fazer uma madeira capaz de atrair e perder elétrons”, explica.

Para aumentar as propriedades triboelétricas da madeira, os cientistas revestiram uma peça da madeira com polidimetilsiloxano (PDMS), um silicone que ganha elétrons ao entrar em contato, enquanto funcionaliza a outra peça de madeira com nanocristais chamados ZIF-8.

Os pesquisadores construíram um protótipo de piso de madeira com uma área de superfície ligeiramente menor do que um pedaço de papel. Eles conseguiram acender com sucesso uma lâmpada quando um adulto humano caminhou sobre o sistema, transformando passos em eletricidade.

O próximo passo para Panzarasa e sua equipe é otimizar ainda mais o nanogerador com revestimentos químicos mais ecológicos e fáceis de implementar. “Mesmo que inicialmente tenhamos focado na pesquisa básica, eventualmente, a pesquisa que fazemos deve levar a aplicações no mundo real”, diz Panzarasa. “O objetivo final é compreender as potencialidades da madeira além daquelas já conhecidas e permitir que a madeira tenha novas propriedades para futuros edifícios inteligentes sustentáveis.”

Fonte:

Cell Press. “When walked on, these wooden floors harvest enough energy to turn on a lightbulb.” ScienceDaily. 1 de setembro, 2021

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