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TECNOLOGIA VESTÍVEL: CIENTISTAS CRIAM CÉLULA SOLAR LAVÁVEL

Cientistas da empresa japonesa RIKEN e da Universidade de Tóquio desenvolveram um novo tipo de dispositivo fotovoltaico ultra-fino, revestido em ambos os lados com filmes esticáveis ​​e impermeáveis, que podem fornecer eletricidade a partir da luz solar, mesmo depois de serem molhados em água ou esticados e comprimidos. O trabalho, publicado na Nature Energy, pode abrir o caminho para células solares portáteis, que fornecerão energia a dispositivos vestíveis como monitores de saúde incorporados na roupa, entre muitos outros.
 

(Foto das células solares orgânicas ultra-finas)
 

Um dos requisitos da Internet das Coisas – num mundo onde os dispositivos de todos os tipos estarão conectados à Internet – é o desenvolvimento de fontes de energia para uma série de dispositivos, incluindo os dispositivos vestíveis. De acordo com Takao Someya, líder do grupo de pesquisa, esses wearables podem incluir sensores que gravam batimentos cardíacos e temperatura corporal, por exemplo, fornecendo aviso prévio de problemas médicos. No passado, foram feitas tentativas para criar energia fotovoltaica que poderiam ser incorporadas nos têxteis, mas tipicamente não possuíam pelo menos uma das propriedades importantes – estabilidade a longo prazo tanto no ar como na água, na eficiência energética e na robustez, incluindo a resistência à deformação – que são a chave para dispositivos bem-sucedidos.
 
 

Para o presente trabalho, os membros do grupo de pesquisa desenvolveram células fotovoltaicas orgânicas extremamente flexíveis, com base em um material chamado PNTz4T, que desenvolveram em trabalhos anteriores. Eles depositaram o dispositivo em uma arquitetura inversa, desenvolvida anteriormente, em uma película de parileno de 1 um de espessura. O dispositivo ultra fino foi então colocado sobre elastômero à base de acrílico e o lado superior do dispositivo foi revestido com um elastômero idêntico, dando-lhe um revestimento em ambos os lados para evitar a infiltração de água. O elastômero, enquanto permite que a luz entre, impediu água e ar de vazamento para as células, tornando-os mais duradouros do que experiências anteriores. Os pesquisadores então submeteram o dispositivo a uma variedade de testes, descobrindo que tinha uma forte eficiência energética de 7,9%, produzindo uma corrente de 7,86 miliwatts por centímetro quadrado, já que a densidade era de 13,8 miliamperes por centímetro quadrado a 0,57 volts, com base em uma luz solar simulada de 100 miliwatts por centímetro quadrado. Para testar a sua resistência a água, eles mergulharam em água durante duas horas, e descobriram que a eficiência diminuiu apenas 5,4%. E para testar a durabilidade, eles o submeteram à compressão, e descobriram que depois de comprimir por quase metade por vinte ciclos ao colocar gotas de água sobre ele, ainda tinha 80% da eficiência original. De acordo com Kenjiro Fukuda, do Centro RIKEN, “ficamos muito satisfeitos ao descobrir que o nosso dispositivo possui uma grande estabilidade ambiental ao mesmo tempo que possui uma boa eficiência e robustez mecânica. Nós esperamos muito que estes sistemas fotovoltaicos orgânicos laváveis, leves e esticáveis ​​vão abrir uma nova avenida para uso como um sistema de fonte de energia de longo prazo para sensores portáteis e outros dispositivos”.
 

Referência: Hiroaki Jinno, Kenjiro Fukuda, Xiaomin Xu, Sungjun Park, Yasuhito Suzuki, Mari Koizumi, Tomoyuki Yokota, Itaru Osaka, Kazuo Takimiya, and Takao Someya, “Stretchable and waterproof elastomer-coated organic photovoltaics for washable electronic textile applications”, Nature Energy
 
 

 
 

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Via Press Release

 
 

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