Avanço em eletrônicos flexíveis pode transformar suas camisetas em alto-falantes e carregadores

O ano de 2017 pode entrar para a história como aquele em que aquelas caixas de som enormes que seu pai ainda usa enfim começaram a entrar em extinção. Após o desenvolvimento de um chip de grafeno abastecido a calor que poderia substituir o alto-falante do seu celular, cientistas da Universidade Estadual de Michigan desenvolveram um painel eletrônico flexível, fino como uma folha de papel, que poderia transformar tecidos em alto-falantes, carregadores de bateria, entre outras aplicações.

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No fim de 2016, Nelson Sepulveda, professor associado de Engenharia Elétrica e Computação na Universidade Estadual de Michigan, e sua equipe revelaram um dispositivo flexível, semelhante a um filme, chamado de nanogerador ferroelétrico biocompatível — ou FENG, na sigla em inglês —, que poderia gerar eletricidade e abastecer outros eletrônicos simples conforme se dobrava e deformava.

Feito de camadas de silício, prata e poliamida repletas de íons (parecidas com o tecido de nylon artificial) cobertas com um material semelhante à espuma, chamado de ferroelétrico de polipropileno, o filme de FENG é comprimido e produz energia elétrica. Um teclado feito de FENG funcionou sem precisar puxar energia de um computador, e os pesquisadores imaginam um futuro em que seu material seja usado em roupas que possam gerar energia para carregar dispositivos, conforme as pessoas se mexem.

Porém, conforme a equipe da Universidade Estadual de Michigan continuou desenvolvendo sua tecnologia FENG, eles descobriram que o dispositivo era tão sensível que mesmo as deformações mais sutis, feitas por ondas de som, produziam carga elétrica. Como é detalhado em um estudo publicado nesta semana na Nature Communications, isso significou que o filme ultrafino podia servir como um microfone, tão sensível à voz humana que seria quase impossível enganar um sistema de segurança de reconhecimento de voz que usasse a tecnologia.

E pelo fato de um microfone ser apenas um alto-falante trabalhando inversamente, os pesquisadores também mostraram que o filme de FENG poderia converter energia elétrica em energia mecânica com a mesma eficácia. O material foi embutido em uma simples bandeira e, quando alimentado com um sinal de um iPad passado por um amplificador, o tecido reproduzia os sons com clareza notável.

Então, um dia, em vez de ter que levar um megafone a um protesto, o cartaz que você estiver carregando poderia ser usado para amplificar seus gritos, com a tecnologia FENG embutida. Esse filme fino também poderia levar a melhorias mais profundas em dispositivos móveis, substituindo o alto-falante tradicional e os componentes do microfone com apenas um módulo que faça as duas tarefas com maior eficácia, ajudando a estender a duração da bateria do seu dispositivo. E mesmo que o seu smartphone chegue àquela preocupante marca de 10% de bateria, talvez um dia a sua jaqueta equipada com o FENG o carregue rapidamente durante uma caminhada.

[Nature Communications via Michigan State University]