Cientistas construíram um gerador de energia para uso dentro do corpo humano
Imagine carregar seu telefone usando a força do seu coração.
Steve Jurvetson. Flikr.A energia hidrelétrica remonta a milhares de anos. Hoje, represas e grandes cachoeiras fornecem energia verde para lugares em todo o mundo. Agora, uma equipe de cientistas transformou este conceito antigo em um novo território, espaço interior , especificamente nossos próprios corpos. Isso poderia ser usado para alimentar a próxima geração de implantes e nanomáquinas? Isso é o que os pesquisadores da Universidade Fudan em Xangai tinham em mente.
Na vida média, seu coração bate 2,5 bilhões de vezes, movimentando cerca de 5,5 litros de sangue a 4,8-6,4 km / h. Isso é sobre a velocidade de caminhada da pessoa média. O aproveitamento dessa energia pode oferecer recursos significativos. Esses pesquisadores ultrapassaram um marco. Esta é a primeira tentativa do mundo de usar o corpo como um meio de gerando eletricidade . Os resultados deste estudo foram publicados na revista. química Aplicada .
A energia hidrelétrica tem muitas vantagens. Não deixa pegada de carbono. Ao contrário do vento ou solar, a água está sempre fluindo e, portanto, permanece uma fonte constante e confiável. Da mesma forma, o sangue sempre flui, enquanto a pessoa permanecer viva. Os cientistas já imaginaram que tal gerador é possível. Alcançá-lo, no entanto, continuou difícil. Huisheng Peng e sua equipe criaram uma abordagem inovadora.
Imagine ter um gerador hidrelétrico dentro do seu próprio corpo? Getty Images.
Isso funciona basicamente no mesmo princípio da geração de energia hidrelétrica. A diferença é que, em uma hidrelétrica, são necessários equipamentos grandes, pesados e complexos. Como você poderia reduzir isso para a nanoescala? Os pesquisadores descartaram essa ideia e, em vez disso, projetaram e construíram o que chamam de nanogerador fluídico em forma de fibra (FFNG). Esta é uma fibra com menos de um milímetro de espessura. Quando submerso em uma solução salina, produz energia.
Os nanotubos de carbono são uma das substâncias mais fortes do mundo. Eles podem ser fiado ou organizado em folhas . O FFNG foi feito de uma folha de nanotubo de carbono enrolada continuamente em torno de um núcleo polimérico. Os nanotubos são conhecidos não apenas por serem eletroativos, mas também fortes, resistentes e estáveis. Eles também são incrivelmente pequenos. A fibra inteira tem menos de meio mícron de espessura. Além disso, é flexível, extensível e pode durar até um milhão de ciclos. Quando testado, atingiu mais de 20% de eficiência, o que foi muito melhor do que os modelos anteriores.
Para testá-lo, os pesquisadores conectaram o FFNG a eletrodos e o submergiram em uma solução salina. O fluido que se move sobre a fibra cria eletricidade. O que acontece é que quando o fluido flui ao seu redor, ele interrompe a simetria da distribuição de carga natural da fibra. O gradiente elétrico ou diferença de carga entre as camadas interna e externa, gera energia em todo o seu comprimento. À medida que o fluido passa por ele, essa interrupção continua e, portanto, ele bombeia energia continuamente. O primeiro teste usou os nervos do sapo e foi considerado um sucesso.
O FFNG poderia ser tecido em tecidos, o que ofereceria aplicações maiores, como eletrônicos vestíveis. Você pode carregar seu telefone plugando-o em sua jaqueta ou camisa, com a energia emanando de sua própria corrente sanguínea! Isso é legal ou assustador? Eu não sei dizer.
Ele também pode ser colocado dentro de um vaso sanguíneo para alimentar nanomáquinas que sustentam a saúde - como um marca-passo. A eliminação de fontes de alimentação externas pode aumentar a expectativa de vida do paciente. Ou pode ser usado para ajudar a curar doenças, como alimentar um nanodrill criado recentemente para matar células cancerosas. Também pode servir como fonte de alimentação para sensores ou monitores internos de integridade.
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