Relógios sem bateria: Nova tecnologia usa filmes finos para gerar eletricidade a partir do calor do corpo

Os geradores termoelétricos produzem energia capturando a diferença de temperatura entre uma superfície quente e um ambiente mais frio. Embora esses dispositivos sejam imensamente promissores para alimentar continuamente eletrônicos vestíveis usando o calor do corpo humano, fabricá-los como filmes finos e confortáveis representou um desafio científico significativo. Como essas películas são excepcionalmente finas, o calor do corpo passa verticalmente através delas para o ar ao redor, como se o calor escapasse por uma única folha de papel, sem seções quentes e frias distintas, limitando a geração de eletricidade.

Historicamente, os engenheiros contornavam esse problema dobrando os materiais ou construindo estruturas volumosas de pilares tridimensionais, o que, infelizmente, sacrificava a natureza leve e flexível dos filmes. Para resolver isso, uma equipe de pesquisa da Universidade Nacional de Seul projetou uma solução inovadora que mantém o dispositivo totalmente plano. Detalhado na revista Science Advances, seu novo "gerador termoelétrico pseudo-transversal" redireciona fundamentalmente a forma como a energia térmica viaja.

Em vez de permitir que o calor escape diretamente para cima e para fora, os pesquisadores projetaram uma base de silicone especializada e elástica. Ao incorporar nanopartículas de cobre condutoras de calor em apenas seções específicas dessa base, eles forçam o calor do corpo a fluir lateralmente ao longo do material. Esse movimento lateral cria com sucesso zonas quentes e frias adjacentes em toda a superfície plana. Ele imita um efeito físico complexo em que o calor e as correntes elétricas se movem em ângulos retos, alcançando um gradiente de temperatura utilizável puramente por meio do design estrutural.

Como todo o dispositivo é fabricado usando um processo simples de impressão à base de tinta, ele permanece altamente flexível e escalável. Os componentes podem ser montados de forma modular, como se fossem blocos de construção, para se adaptarem a várias formas e tamanhos. Essa nova plataforma abre caminho para uma nova geração de dispositivos vestíveis inteligentes autoalimentados que ficam confortavelmente sobre a pele.