Em 2006, a equipe do professor Michel Maharbiz, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, estava estudando samambaias, tentando descobrir como funcionam os microcanais que estas plantas usam para transportar água.
Eles descobriram que a planta usa a evaporação da água para ejetar seus esporos. Isso significa que a planta transforma um tipo de energia em outro, uma definição bem básica de um motor - veja mais detalhes em Motor movido a evaporação é inspirado em folha de samambaia.
Folha artificial de vidro
Agora, a mesma equipe de pesquisadores descobriu que é possível usar o mecanismo dos microcanais dos vegetais, responsáveis por transportar a água da raiz até a folha mais alta da planta, para gerar eletricidade.
Usando as mesmas técnicas empregadas para a criação dos microcanais do biochips, os pesquisadores criaram a sua "folha sintética," feita inteiramente de vidro e permeada por canais que imitam os canais internos das folhas biológicas.
Os microcanais, que são preenchidos com água, chegam até a superfície da folha sintética. Quando a água atinge a superfície da folha e evapora, a evaporação cria um efeito de bombeamento, que pode ser utilizado para gerar energia. A água chega a fluir pelos microcanais a uma velocidade de 1,5 centímetro por segundo.
Capacitor gerador
Mas, em vez de usar o fluxo de água como se fosse uma micro-hidrelétrica, os cientistas adotaram uma solução mais elegante.
Colocando placas metálicas sobre a folha sintética, repleta de microcanais, e conectando essas placas a um circuito, os pesquisadores criaram um capacitor - duas camadas condutoras separadas por uma camada isolante.
Interrompendo periodicamente o fluxo da água que se evapora, criam-se bolhas no interior dos microcanais. Devido às propriedades elétricas distintas entre a água e o ar, cada vez que uma bolha passa entre as placas metálicas, elas alteram a capacitância do circuito, gerando uma pequena corrente elétrica. Essa corrente é conduzida até um capacitor externo, onde é armazenada.
Mecanismo complementar
A folha sintética não é muito eficiente na produção de eletricidade, gerando algo em torno de 2 microwatts por centímetro cúbico, o que é muito menos do que é capaz de gerar uma célula a combustível e nem mesmo a torna uma rival direta das células solares.
Mas as folhas artificiais podem ser usadas como um mecanismo complementar para geração de energia. Por exemplo, o calor que incide sobre os painéis solares pode ser aproveitado para forçar a transpiração das folhas artificiais, gerando um adicional de eletricidade que otimizaria a eficiência total da usina solar.
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