Cientistas Chineses criam carregadores que coletam energia do joelho

Cientistas da Universidade de Hong Kong, China, em um estudo publicado hoje no periódico Applied Physics Letters (1), descreveram uma tecnologia que usa a energia biomecânica envolvida no ato de caminhar ou correr para carregar dispositivos eletrônicos de pequeno porte, como GPS e monitores cardíacos portáteis. Basicamente, um dispositivo de colheita energética é anexado nos joelhos do indivíduo e pode gerar cerca de 1,6 microwatts de energia durante o ato de caminhar sem requerer maiores esforços musculares.

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Para criar o interessante e promissor carregador, os pesquisadores usaram um tipo especial e inteligente de material macrofibroso compósito (MPC) - o qual gera energia a partir de qualquer forma de torção nele experienciada - para criar um mecanismo slider-crank, similar àquele que dirige um motor. Os pesquisadores escolheram anexar o dispositivo ao joelho devido às grandes dimensões e alcance de movimentação da sua articulação, comparado com as outras articulações do corpo. As movimentações realizadas por essa articulação, por sua vez, geram deformações (torções) no material do carregador, transformando subsequentemente energia biomecânica em energia potencial elétrica.

Até o momento, dispositivos do tipo funcionavam a base de vibrações fomentadas pelas movimentações do corpo, o que limitava bastante a geração de energia elétrica, especialmente considerando que a frequência de movimentação corporal mais brusca do ser humano (caminhadas, corridas, etc.),  infelizmente, é baixa na média.

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O protótipo desenvolvido e descrito no novo estudo possui apenas 307 gramas e foi testado em participantes humanos se movimentando em velocidades variando de 2 a 6,5 km/h. Os pesquisadores compararam os padrões respiratórios dos participantes em movimento com e sem o dispositivo e determinaram que a energia requerida para andar era inalterada, significando que o carregador está gerando energia elétrica sem impor custos extras ao corpo humano.

Os pesquisadores esperam que a nova tecnologia esteja disponível no mercado em breve, e já trabalham em otimizações para aumentar a eficiência de conversão energética.


(1) Publicação do estudo: AIP