Gerador transforma vibrações de qualquer frequência em energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/11/2025

Protótipo do gerador autoajustável para coletar vibrações de várias frequências.
[Imagem: Tseng/Su - 10.1016/j.enconman.2025.120172]

Colheita de energia das vibrações

Do vento batendo na janela e dos carros passando na rua até o funcionamento de todo tipo de equipamento residencial e industrial, virtualmente tudo vibra, algumas coisas mais, outras menos.

Assim, transformar vibrações em eletricidade é uma ótima ideia, e já existem vários dispositivos, sobretudo nanogeradores, capazes de fazer isso.

Mas há uma dificuldade: Vibrações vêm em frequências, e não apenas cada máquina vibra na própria frequência, como a mesma máquina varia largamente sua tremedeira - um motor acelerando vai alterando sua frequência de vibração, por exemplo. Isso cria um desafio para os coletores de vibrações para geração de energia, porque a frequência que ele vai aproveitar precisa ser definida em seu projeto.

Ao menos era assim até agora.

Liang-Wei Tseng e Wei-Jiun Su, da Universidade Nacional de Taiwan, acabam de criar um coletor de vibrações que ajusta automaticamente seu mecanismo para que ele entre em ressonância com as frequências presentes no ambiente, o que lhes permitiu construir um coletor de energia que opera com uma potência de saída muito maior, já que ele alcança uma faixa operacional muito mais ampla.

"Ao permitir que o coletor se adapte ao ambiente, abre-se a porta para uma coleta de energia mais eficiente para dispositivos autossuficientes," disse Su.

O conceito tem amplo uso, combatendo diretamente o uso de baterias em dispositivos de baixo consumo.
[Imagem: National Taiwan University]

Auto-ajuste

A solução encontrada pela dupla de pesquisadores consiste em um coletor de vibrações que opera em um modo de estiramento, que substitui o alongamento pela flexão. Isso é feito por uma fina película de fluoreto de polivinilideno (PVDF), que é esticada uniformemente como a pele de um tambor, de modo que todas as suas partes contribuem para a geração de eletricidade.

A verdadeira mágica, porém, está em uma minúscula massa deslizante, que se move sozinha, impulsionada pela força da inércia e da gravidade. Quando o ambiente vibra com mais intensidade, a massa desliza para fora, diminuindo a frequência ideal do coletor. Quando a vibração diminui, a gravidade puxa a massa de volta, elevando a frequência operacional.

Em resumo, o dispositivo se ajusta automaticamente, como um violino que regula suas próprias cordas durante a música. E os testes demonstraram isto, com o gerador alternando suavemente entre estados de baixa e alta energia sem intervenção externa.

Em comparação com os nanogeradores convencionais, de frequência única, o novo coletor de energia produziu quase o dobro de eletricidade e funcionou em uma faixa de frequência quase duas vezes maior. A saída deste primeiro protótipo atingiu quase 29 volts, um valor notável para um dispositivo que cabe na palma da mão.

Embora sejam necessários desenvolvimentos adicionais para se ter um gerador pronto para o mercado, os usos potenciais são inúmeros. Imagine sensores sem fio monitorando edifícios e pontes por décadas sem precisar trocar baterias, dispositivos eletrônicos portáteis que nunca precisam ser recarregados ou implantes médicos que funcionem silenciosamente com os próprios movimentos do corpo.

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