3 de fevereiro de 2016

Novidades da Nanotecnologia, a revolução da ciência


Marisa Fonseca Diniz



A nanotecnologia como escrito em artigos anteriores, nada mais é do que o estudo da manipulação da matéria em escala atômica e molecular.  Diversos cientistas ao redor do mundo têm feito importantes descobertas colaborando para que a sustentabilidade possa ter materiais mais eficientes e que agridem menos o planeta

A equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University criou um polímero capaz de armazenar energia a altas temperaturas sem quebrar, o que é uma inovação em comparação aos convencionais. Este tipo de polímero pode ser utilizado em capacitores dielétricos, que são isolantes elétricos que atuam sob um campo elétrico exterior acima do limite da sua rigidez dielétrica permitindo assim o fluxo da corrente elétrica.




Na maioria das aplicações os dielétricos são feitos de polímeros por serem mais leves e de fácil controle quando há defeitos, porém em áreas onde as temperaturas são extremamente altas este material pode não funcionar de maneira adequada, principalmente dentro dos motores de automóveis.

O novo polímero tem adição de folhas em escala nanométrica de nitreto de boro, no qual a equipe de pesquisadores percebeu que no ensaio houve um aumento da densidade de energia em 400%. Os testes também mostraram que este novo polímero ficou estável em temperaturas elevadas de 300º C resistindo à flexão rigorosa. A desvantagem deste novo invento é que a produção requer custos mais elevados que os polímeros convencionais.

Um estudante de pós-doutorado da EPFL em Xangai descobriu que é possível extrair energia elétrica de um simples aparelho feito de materiais utilizados no dia-a-dia, que são o papelão, a fita de teflon e lápis.  Uma equipe da EPFL  trabalhando em conjunto com pesquisadores da Universidade de Tóquio usaram estes três componentes para fazer um dispositivo de 8 cm2 que gerou mais de 3 volts de energia.


O princípio deste sistema é a eletricidade estática, pois quando dois isoladores, tais como, papel e teflon entram em contato eles acabam ganhando e perdendo elétrons. O sistema é composto por duas pequenas placas, onde um dos lados de cada placa é coberto por lápis, ou seja, o carbono serve como elétrodo. O teflon é aplicado no lado oposto de uma das placas, que quando juntos formam um sanduíche, sendo duas camadas de carbono do lado de fora, depois duas camadas de papel, e uma camada de teflon no meio. As camadas ficam coladas de maneira que não se possam tocar dando ao sistema uma configuração eletricamente neutra.

Utilizando o dedo e pressionando o sistema para baixo, dois isoladores entram em contato criando um diferencial de carga, positivo para o papel e negativo para o teflon.  Para aumentar a produção do dispositivo os pesquisadores utilizaram uma lixa que quando pressionada contra os cartões proporciona uma superfície  áspera, aumentando a área de contato a uma taxa de 1,5 vezes por segundo durante um período curto de tempo, a fim de que o condensador possa liberar a mesma quantidade de tensão fornecida por duas pilhas AA, eletricidade suficiente para micro ou nano sensores de potência funcionarem.

Uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Virginia incluindo pesquisadores da Sandia, da Universidade de Illinois, da Universidade do Colorado, Colorado School of Mines e do Laboratório Nacional de Energia Renovável, além de parceiros da consultoria empresarial incluindo a Dominion Resources, General Electric Co., Siemens AG e Vestas Wind Systems tem como desafio criar uma turbina low-cost offshore de 50 MW com pás de rotor de mais de 200 metros de comprimento, duas vezes e meia mais do que qualquer pá de vento existente.




O novo design corresponde a dois campos de futebol o que poderia produzir mais de 50 megawatts de energia em cada turbina eólica não apenas nos USA como também no mundo todo. O tamanho  pode parecer exagerado, mas estudos mostram que o alinhamento da carga pode reduzir drasticamente as tensões de pico e fadiga das pás do rotor, o que reduziria custos.

A maioria das turbinas eólicas atuais utilizadas apenas produz energia de 1 a 2 MW gama com lâminas de cerca de 50 metros de comprimento, enquanto que a maior turbina de 8 MW possui lâminas de 80 metros de comprimento. 

As novas lâminas podem ser facilmente fabricadas segmentadas evitando que o equipamento  seja transportado e montado de maneira individual. Além do que, estas novas turbinas podem ser situadas a favor do vento e não como as convencionais que são configuradas com as pás do rotor contra o vento da torre.

As lâminas de turbina segmentadas tem vantagem significativa principalmente em certas partes do mundo onde há tempestades severas e furacões, pois as lâminas podem responder as mudanças drásticas de vento de maneira favorável.


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