{"id":811,"date":"2010-03-07T16:12:35","date_gmt":"2010-03-07T19:12:35","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2010\/03\/uma_nova_forma_de_gerar_corren\/"},"modified":"2010-03-07T16:12:35","modified_gmt":"2010-03-07T19:12:35","slug":"uma_nova_forma_de_gerar_corren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2010\/03\/07\/uma_nova_forma_de_gerar_corren\/","title":{"rendered":"Uma nova forma de gerar corrente el\u00e9trica"},"content":{"rendered":"

<\/a><\/p>\n

Massachusetts
\nInstitute of Technology<\/a><\/span><\/p>\n

Pesquisador do MIT descobre uma nova maneira de produzir eletricidade<\/h1>\n

O fen\u00f4meno faz poderosas ondas de energia fluirem atrav\u00e9s de nano-tubos de carbono<\/h2>\n

CAMBRIDGE, Massachusets.— Uma equipe de cientistas do MIT descobriu um fen\u00f4meno, at\u00e9 ent\u00e3o desconhecido, que pode fazer com que poderosas ondas de energia fluam atrav\u00e9s de min\u00fasculos fios conhecidos como nano-tubos de carbono. Esta descoberta pode conduzir a uma nova maneira de produzir eletricidade, dizem os pesquisadores.<\/p>\n

O fen\u00f4meno, descrito como ondas de termo-energia, “abre uma nova \u00e1rea de pesquisa sobre energia, o que \u00e9 raro”, nas palavras de Michael Strano, Professor Associado Charles
\nand Hilda Roddey de Engenharia Qu\u00edmica do MIT, autor senior de um artigo que descreve a nova decoberta em Nature Materials<\/i> na edi\u00e7\u00e3o de 7 de mar\u00e7o. O autor principal \u00e9 Wonjoon Choi, um estudante de p\u00f3s-doutorado de engenharia mec\u00e2nica.<\/p>\n

Do mesmo jeito que um punhado de detritos flutuantes empurrados pelas ondas pela superf\u00edcie do oceano, ocorre que uma onda t\u00e9rmica — um pulso de calor em movimento — ao viajar ao longo de um fio microsc\u00f3pico, pode levar consigo el\u00e9trons, criando uma corrente el\u00e9trica. <\/p>\n

O ingerdiente chave na receita s\u00e3o os nano-tubos de carbono — tubos ocos sub-micros\u00adc\u00f3picos feitos de uma grade semelhante a um alambrado, feita de \u00e1tomos de carbono. Esses tubos, com apenas alguns nan\u00f4metros de di\u00e2metro, fazem parte de uma nova fam\u00edlia de mol\u00e9culas de carbono que inclui as buckyballs<\/i>\u00b9 e as folhas de grafeno, que t\u00eam sido objeto de intensas pesquisas nas \u00faltimas duas d\u00e9cadas. <\/p>\n

Nas novas experi\u00eancias, cada um dos nano-tubos eletro e termo-condutores foi revestido com uma camada de um combust\u00edvel altamente reativo que produz calor com sua decomposi\u00e7\u00e3o. Esse combust\u00edvel foi aceso em uma extremidade do nano-tubo, tanto com o uso de um feixe laser, como por uma centelha de alta voltagem, e o resultado foi a cria\u00e7\u00e3o de uma onda t\u00e9rmica que se movia rapidamente ao longo do comprimento do nano-tubo de carbono, tal como uma chama correndo por um pavio. O calor do combust\u00edvel vai para dentro do nano-tubo, onde viaja a milhares de vezes mais r\u00e1pido do que o pr\u00f3prio combust\u00edvel. Quando o calor realimenta o revestimento inflam\u00e1vel, cria-se uma onda t\u00e9rmica que \u00e9 guiada ao longo do nano-tubo. Com uma temperatura da ordem de 3.000 kelvins, esse anel de calor acelera ao longo do tubo 10.000 vezes mais r\u00e1pido do que a dissemina\u00e7\u00e3o normal dessa rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica. E o calor produzido por essa combust\u00e3o, descobriu-se, tamb\u00e9m empurra el\u00e9trons ao longo do tubo, criando uma corrente el\u00e9trica substancial. <\/p>\n

As ondas de combust\u00e3o — tais como este pulso de calor correndo ao longo de um fio —
\n“foram estudadas matematicamente por mais de 100 anos”, diz Strano, mas ele foi o primeiro a predizer que tais ondas poderiam ser guiadas por um nano-tubo ou nano-fio e que essa onda de calor poderia empurrar uma corrente el\u00e9trica ao longo desse fio.\u00b2 <\/p>\n

Nas primeiras experi\u00eancias do grupo, relata Strano, quando eles ligaram os nano-tubos de carbono com o revestimento de combust\u00edvel para estudar a rea\u00e7\u00e3o, “lo and behold<\/i>, ficamos realmente surpresos com o tamanho do pico de voltagem resultante” que se propagou ao longo do fio.<\/p>\n

Ap\u00f3s desenvolvimentos posteriores, o sistema gera energia, em propor\u00e7\u00e3o a seu peso, cerca de 100 vezes maior do que o peso equivalente de uma bateria de \u00edons de l\u00edtio. <\/p>\n

Segundo ele, a quantidade de energia gerada \u00e9 muito maior do que a prevista pelos c\u00e1lculos termo-el\u00e9tricos. Embora muitos materiais semi-condutores possam produzir um potencial el\u00e9trico quando aquecidos, atrav\u00e9s de algo conhecido como Efeito Seebeck<\/a>, este efeito \u00e9 muito fraco no carbono.
\n“Algo [mais] est\u00e1 acontecendo aqui”, argumenta ele. “N\u00f3s chamamos isso de acoplamento<\/a> de el\u00e9trons, uma vez que parte da corrente parece em fase com a velocidade de onda”. <\/p>\n

Ele explica que a onda t\u00e9rmica parece estar acoplando os portadores de carga el\u00e9trica (tanto el\u00e9trons como os buracos-de-el\u00e9trons) da mesma forma que uma onda no oceano pode pegar e carrregar uma pilha de detritos ao longo da superf\u00edcie. Segundo Strano, esta propriedade importante \u00e9 a respons\u00e1vel pela alta pot\u00eancia produzida pelo sistema. <\/p>\n

Segundo ele, j\u00e1 que se trata de uma descoberta t\u00e3o recente, \u00e9 dif\u00edcil predizer quando ter\u00e1 aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas. Mas ele sugere que uma poss\u00edvel aplica\u00e7\u00e3o seria permitir novos tipos de dispositivos eletr\u00f4nicos ultra-pequenos — por exemplo, um dispositivo do tamanho de um gr\u00e3o de arroz, talvez um sensor ou dispositivo de tratameno que pudesse ser injetado no corpo. Ou poderia levar a “sensores ambientais que pderiam ser espalhados como poeira pelo ar”, nas palavras dele.<\/p>\n

Ele afirma ainda que, em teoria, tais dispositivos poderiam manter sua energia indefinidamente at\u00e9 serem empregados, diferentemente das baterias cujas cargas escapam gradualmente, mesmo quando est\u00e3o armazenadas. E, embora os nano-fios ainda sejam pequeninos, Strano sugere que eles poderiam ser fabricados em dispositivos maiores, a fim de fornecer significativas quantidades de energia para dispositivos maiores.<\/p>\n

Uma \u00e1rea que os pesquisadores planejam perseguir \u00e9 o fato de que sua teoria prediz que usando-se diferentes tipos de material reagente para o revestimento, a frente de onda poderia oscilar, poroduzindo assim uma corrente alternada. Isso abriria uma s\u00e9rie de possibilidades, segundo Strano, porque a corrente alternada \u00e9 a base para ondas de r\u00e1dio tais como a de transmiss\u00f5es de telefones celulares, no entanto todos os atuais sistemas de armazenamento de energia produzem corrente cont\u00ednua. “Nossa teoria predisse essas oscila\u00e7\u00f5es antes de come\u00e7armos a observ\u00e1-las em nossos dados”, completa ele. <\/p>\n

Igualmente, as presentes vers\u00f5es do sistema t\u00eam uma efici\u00eancia muito baixa, porque muito da energia se perde na forma de luz e calor. A equipe planeja trabalhar no aumento dessa efici\u00eancia.<\/p>\n

###<\/div>\n

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Financiamento: Escrit\u00f3rio de Pesquisa Cient\u00edfica da For\u00e7a A\u00e9rea e Funda\u00e7\u00e3o Nacional de Ci\u00eancias<\/p>\n

Original em ingl\u00eas escrito por David Chandler, MIT News Office<\/b><\/i><\/p>\n

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[1] Eu preferi o termo buckyball<\/em> em ingl\u00eas, para este tipo de fulereno<\/a> porque “futeboleno” \u00e9 a vovozinha!…<\/p>\n

[2] Nada de falsa mod\u00e9stia!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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