A próxima geração de smartwatches poderá ser alimentada pelo calor do corpo, graças a um novo material

Mais de 60% da energia global é perdida como calor residual. Para capturar essa energia perdida, uma equipe de pesquisa do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências criou um material altamente flexível que converte o calor diretamente em eletricidade sem produzir poluição. Publicado na revista Science, o novo polímero termoelétrico irregular hierárquico-poroso oferece uma solução de fornecimento contínuo de energia para dispositivos vestíveis, como smartwatches, aproveitando as diferenças de temperatura ambiente, como o calor do corpo.

Para que esses materiais funcionem de forma eficiente, eles devem conduzir bem a eletricidade e, ao mesmo tempo, evitar que o calor escape. Tradicionalmente, os plásticos flexíveis têm dificuldades com esse equilíbrio. Os pesquisadores resolveram isso misturando um polímero com um agente separador, que foi posteriormente removido para criar uma rede de orifícios microscópicos e em nanoescala de formato aleatório. Essa estrutura semelhante a uma esponja bloqueia fisicamente as vibrações microscópicas que normalmente transportam o calor através de um sólido, reduzindo efetivamente a perda de calor em 72%.

Simultaneamente, os espaços confinados dentro da estrutura porosa forçam as moléculas de polímero a se agruparem de forma muito mais firme e organizada do que o normal. Esse alinhamento estrutural aprimorado cria canais altamente eficientes para a passagem de cargas elétricas, aumentando a mobilidade elétrica em pelo menos 25%.

Ao separar com sucesso o fluxo de calor do fluxo elétrico, o filme otimizado atingiu uma pontuação recorde de eficiência - conhecida como figura de mérito termoelétrica - de 1,64 a aproximadamente 70 graus Celsius. Isso estabelece uma nova referência, ultrapassando o recorde anterior de polímeros de 1,28 e superando até mesmo os materiais inorgânicos flexíveis. Ao contrário dos materiais tradicionais de alto desempenho que exigem preparação complexa, os pesquisadores afirmam que esse novo filme pode ser fabricado em larga escala e a baixo custo usando técnicas simples de revestimento por pulverização, semelhantes à impressão de um jornal.