Há um interesse crescente no desenvolvimento de sensores ambientais, capazes de monitorar não apenas a natureza, mas também o interior de edifícios e a estrutura de grandes obras civis.
Essa tecnologia de sensores agora teve um novo impulso, com a possibilidade de fabricação de microchips que coletam a energia do ambiente, dispensando as baterias.
Integração energética
Um grupo de pesquisadores holandeses e chineses conseguiu pela primeira vez fabricar um processador com uma célula solar de alta eficiência integrada no mesmo chip.
A solução mais simples parece ser fabricar as células solares separadamente e depois encaixá-las em cima do circuito eletrônico, como fizeram pesquisadores norte-americanos ao criar o seu "microssensor perpétuo".
Mas a equipe afirma que esse não é o processo de produção mais eficiente e decidiram partir para a integração total, construindo as células solares camada por camada por cima do processador.
A técnica não apenas utiliza menos materiais como também permite um melhor desempenho do circuito, que passa a consumir menos energia.
Silício amorfo
Mas a integração não está livre de problemas: há sempre o risco de que as etapas da produção da célula solar danifiquem os componentes eletrônicos, eventualmente não a ponto de impedir seu funcionamento, mas o suficiente para anular os ganhos de desempenho.
Por esta razão, os pesquisadores decidiram usar células solares feitas de silício amorfo - em oposição ao silício cristalino tradicional -, mais conhecido como CIGS (cobre - índio - gálio - seleneto).
O processo de fabricação dessas células não influencia a eletrônica, e elas produzem uma quantidade razoável de energia mesmo com a luz disponível em ambientes fechados.
Fora dos processadores, as células solares à base de CIGS, que são totalmente flexíveis, já alcançaram um nível de desenvolvimento suficiente para serem fabricadas em grande escala.
Sensores inteligentes
Com a colocação de uma célula solar diretamente em cima da eletrônica, o chip fica totalmente autônomo, dispensando as baterias ou outras fontes de alimentação.
Desta forma, um sensor pode ter a "inteligência" necessária para coletar e fazer um processamento inicial dos dados, e até mesmo uma antena para comunicação sem fio.
A única restrição desse "sensor inteligente" é que seu consumo deve ficar bem abaixo de 1 miliwatt.
Um enfoque alternativo para o funcionamento de sensores que dispensam baterias são os minigeradores que tiram energia das vibrações do meio ambiente.
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