Os nanofios são frequentemente considerados estruturas unidimensionais.
Não é para menos, já que eles muitas vezes são construídos átomo por átomo.
Por sua vez, a piezoeletricidade - a capacidade de um material gerar energia quando submetido a um estresse mecânico - é uma propriedade tipicamente tridimensional.
Surpreendentemente, um experimento em nanoescala demonstrou que nanofios de um dos materiais piezoelétricos mais promissores são até 6 vezes mais eficientes do que o material maciço, em escala macro.
Nitreto de gálio
O material é o nitreto de gálio, o semicondutor que viabiliza os lasers azuis - lembre-se de um disco blu-ray - e a maioria dos LEDs.
Mais recentemente, o nitreto de gálio está permitindo a criação de nanogeradores, que transformam o movimento do corpo humano ou pequenas vibrações do meio ambiente em energia.
- Nanogerador gera eletricidade a partir da respiração
Os experimentos mostraram que nanofios com apenas 60 nanômetros de espessura apresentam um comportamento piezoelétrico em 3D que é até 6 vezes maior do que o material maciço.
Potência macro
Os resultados são entusiasmadores para o campo emergente da colheita de energia, sobretudo para a alimentação de equipamentos portáteis e implantes médicos.
Embora o conceito de nanogerador dispense apresentações e justificativas, a pequena quantidade energia gerada tem limitado sua aplicação prática - mas seis vezes mais energia é suficiente para usos muito mais potentes.
"Foi um grande desafio fazer essas medições, já que precisamos medir com precisão deslocamentos 100 vezes menores do que o tamanho de um átomo de hidrogênio," contou Majid Minary, membro da equipe.
A medição do deslocamento é necessária para estabelecer uma relação precisa entre a tensão mecânica a que o material é submetido e a carga elétrica que ele gera.
O desafio agora é produzir nanofios em quantidades que possam ser úteis em escala macro.
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