Alarme Autoalimentado Monitora Incêndios e o Meio Ambiente

Um novo dispositivo conhecido como MC-TENG – abreviação de nanogerador triboelétrico cilíndrico multicamadas – gera energia elétrica colhendo energia do movimento esporádico dos galhos das árvores em que está pendurado. O sistema de detecção autoalimentado pode monitorar continuamente as condições ambientais e de incêndio sem exigir manutenção após a implantação.

Os métodos tradicionais de detecção de incêndios florestais incluem monitoramento por satélite, patrulhas terrestres, torres de vigilância e outros que apresentam altos custos trabalhistas e financeiros em troca de baixa eficiência. As tecnologias atuais de sensores remotos estão se tornando mais comuns, mas dependem principalmente da tecnologia de bateria para energia.

Embora as células solares tenham sido amplamente utilizadas para eletrônicos portáteis ou sistemas auto-alimentados, é um desafio instalá-las em uma floresta devido ao sombreamento ou cobertura da folhagem exuberante.

A tecnologia TENG converte energia mecânica externa – como o movimento de um galho de árvore – em eletricidade por meio do efeito triboelétrico, um fenômeno em que certos materiais se tornam eletricamente carregados depois de se separarem de um segundo material com o qual estavam anteriormente em contato.

A versão mais simples do dispositivo TENG consiste em duas mangas cilíndricas de material único que se encaixam uma na outra. A manga central é ancorada por cima, enquanto a manga inferior é livre para deslizar para cima e para baixo e mover-se de um lado para o outro, restringida apenas por um elástico ou mola. À medida que as duas mangas saem de sincronia, a perda intermitente de contato gera eletricidade. Os MC-TENG são equipados com várias camadas triboelétricas hierárquicas, aumentando a potência elétrica.

O MC-TENG armazena sua corrente elétrica gerada esporadicamente em um micro supercapacitor baseado em nanotubos de carbono. Os pesquisadores selecionaram essa tecnologia por seus tempos de carga e descarga rápidos, permitindo que o dispositivo carregasse adequadamente apenas com rajadas de vento curtas, mas sustentadas. Com uma frequência de vibração muito baixa, o MC-TENG pode gerar eletricidade com eficiência para carregar o supercapacitor conectado em menos de três minutos.

Os pesquisadores equiparam o protótipo inicial com sensores de monóxido de carbono e temperatura. A adição de um sensor de temperatura destinava-se a reduzir a probabilidade de uma leitura de dióxido de carbono falso positivo.

A equipe testará em campo um dispositivo de produção para monitorar as condições ambientais da floresta e testar cenários, fazendo uso de materiais que imitam um incêndio real.

Eles também visam adicionar funcionalidades adicionais, permitindo que o dispositivo seja adaptado às condições climáticas e ambientais onde é implantado.