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Calor do corpo dá luz

Investigadores americanos desenvolveram uma nova tecnologia wearable que converte o calor corporal em eletricidade para alimentar dispositivos móveis. A nova tecnologia pode ser incorporada no vestuário.

Uma equipa de I&D da Universidade Estatal da Carolina do Norte desenvolveu protótipos experimentais que, de acordo com o comunicado da universidade, são leves, adaptados à forma do corpo e podem gerar mais eletricidade do que as tecnologias anteriores. «Os geradores de termoeletricidade wearable (TEG’s na sigla em inglês) geram eletricidade ao usarem o diferencial de temperatura entre o corpo e o ambiente», explica Daryoosh Vashaee, professor associado de engenharia informática na Universidade Estatal da Carolina do Norte e um dos autores do estudo. «Abordagens anteriores usam ou dissipadores de calor – que são pesados, duros e grossos – ou foram capazes de gerar apenas um microwatt ou menos de energia por centímetro quadrado.  A nossa tecnologia gera até 20 µW/cm2 e não usa um dissipador de calor, tornando-a mais leve e muito mais confortável», assegura.

O novo design tem uma camada de material condutor térmico que fica em contacto com a pele e dissipa o calor. O material condutor é recoberto por uma camada polimérica que evita que o calor se dissipe para o exterior. Isto força o calor corporal a passar por um TEG com apenas um centímetro quadrado, localizado centralmente. O calor que não é convertido em eletricidade passa através do TEG para uma camada exterior de material condutor, que rapidamente dissipa o calor. Todo o sistema é fino – com apenas dois milímetros – e flexível. «Com este protótipo, o TEG tem apenas um centímetro quadrado, mas facilmente podemos torná-lo maior, dependendo das necessidades de energia do dispositivo», afirma Vashaee, que trabalhou no projeto como parte do Nanosystems Engineering Research Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies da National Science Foundation na Universidade Estatal da Carolina do Norte.

Os investigadores também concluíram que a parte de cima do braço é a localização ótima para recolher calor. Embora a temperatura da pele seja mais alta em volta do pulso, o seu contorno irregular limita a superfície de contacto entre a banda TEG e a pele. Já usar a banda no peito limita o fluxo de ar – limitando a dissipação de calor –, uma vez que este está normalmente coberto.

O TEG foi ainda incorporado em t-shirts e os investigadores confirmaram que a mesma ainda é capaz de gerar 6 µW/cm2 – ou o equivalente a 16 µW/cm2 se o utilizador estiver a correr. «As t-shirts TEG são certamente viáveis para alimentar tecnologias wearable, mas não são tão eficientes quanto as bandas nos braços», revela Vashaee.