Mecânica

Menor motor a combustão do mundo cabe em um chip

Menor motor a combustão do mundo cabe em um chip
Os pesquisadores suspeitam que o hidrogênio e o oxigênio entram em combustão, gerando água novamente, embora haja a possibilidade da existência de passos adicionais nesse processo. [Imagem: NSR]

Motor a hidrogênio ou motor elétrico?

As baterias resolvem bem os problemas dos aparelhos eletrônicos, mas a miniaturização de equipamentos mecânicos exige outros tipos de acionamento.

Para esses casos, uma equipe de pesquisadores da Rússia, Holanda e Alemanha criou um novo tipo de micromotor a combustão.

O projeto é tão inovador e surpreendente que os pesquisadores confessam que não sabem exatamente como ele funciona: no artigo científico, eles descrevem como eles "acreditam" que ele funciona.

O que eles sabem é que o combustível do micromotor são bolhas de oxigênio e hidrogênio, que parecem entrar em combustão dentro de uma pequena câmara que possui uma membrana flexível em uma de suas extremidades.

A câmara de combustão fica cheia de uma solução salina, que é suprida por dois canais laterais.

Dois fios injetam eletricidade na solução salina, o que faz o hidrogênio e o oxigênio da água se dissociarem por eletrólise.

As pequenas bolhas de gás geradas elevam a pressão dentro da câmara (3,6 bar), forçando a membrana ligeiramente para fora - ela se desloca cerca de 1,4 micrômetro.

Quando a corrente elétrica é desligada, a membrana volta à sua posição original.

E é aí que acontece a "mágica" do funcionamento do micromotor, que ainda precisa ser elucidada: a membrana volta rápido demais, muito mais rápido do que poderia ser explicado pela dissipação.

Os pesquisadores suspeitam que o hidrogênio e o oxigênio entram em combustão, gerando água novamente, embora haja a possibilidade da existência de passos adicionais nesse processo.

Outro ponto de vista é que, como o que é suprido para o motor é a eletricidade que gera a eletrólise, então ele seria um motor elétrico.

Mas o essencial é que ligar e desligar a corrente elétrica gera um movimento mecânico que pode ser explorado para alguma finalidade útil.

Motores a combustão microscópicos

O micromotor é minúsculo, medindo 100 x 100 x 5 micrômetros - essencialmente um motor em um chip, já que ele foi fabricado em uma pastilha de silício usando as mesmas técnicas da microeletrônica.

Segundo a equipe, o micromotor produz um torque muito elevado para o seu tamanho, o que permitirá seu uso como bomba de fluidos, em biochips ou até mesmo no interior do corpo humano.

Agora os pesquisadores querem descobrir o menor tamanho possível do micromotor, além de obter novas pistas sobre seu princípio de funcionamento.

"Este atuador é o primeiro passo para motores a combustão verdadeiramente microscópicos," afirmam eles.

Bibliografia:

New type of microengine using internal combustion of hydrogen and oxygen
Vitaly B. Svetovoy, Remco G. P. Sanders, Kechun Ma, Miko C. Elwenspoek
Nature Scientific Reports
Vol.: 4, Article number: 4296
DOI: 10.1038/srep04296




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