Já ouviu falar de materiais que conseguem gerar cargas elétricas ao sofrerem deformações mecânicas? Não? E se eu te disser que existem materiais que geram energia elétrica ao serem deformados?
Realmente existe de tudo nesse nosso mundo. Os materiais piezoelétricos são, justamente, esses materiais capazes de transformar deformação mecânica em energia elétrica. Mas não pense que essa é uma vida de mão única, existe também o efeito piezoelétrico reverso, em que a aplicação de um campo elétrico no material leva a sua deformação mecânica.
O que gera a piezoeletricidade?
Em cristais, materiais que apresentam estrutura cristalina, existem aqueles que possuem simetria de distribuição dos elementos e aqueles não apresentam essa simetria central.
Para aqueles que não possuem a simetria, quando uma deformação mecânica acontece, a mudança na organização da estrutura cristalina permite a formação de polos iônicos que polarizam o conjunto, que leva a formação de regiões com diferentes tensões elétricas, formando assim uma diferença de potencial, que pode ser identificada como energia elétrica.
É importante salientar que estruturas formadas por apenas um elemento, como é o caso do Selênio e do Telúrio, também podem apresentar piezoeletricidade, pelo ser chamado polarização elétrica induzida, onde a distribuição eletrônica das camadas desses elementos na estrutura, também permitem que a polarização ocorra a partir do distúrbio da estrutura pela deformação.
Possíveis aplicações…
O céu é o limite, mas alguns dos pontos já indicados em pesquisa e podemos citar estão:
- Transformadores de energia cinética vibracional em energia elétrica;
- Processadores de computador;
- Balança de direção;
- Sensor de AirBag;
- Cabeçote de solda ultrassônica;
- Detector de fumaça;
- Bomba de insulina;
- Ultrassom.
A diversidade de opções mostra como o mundo é interconectado e as pesquisas prometem uma diversidade ainda maior.
No que a EngeMat Soluções pode te ajudar?
Como vimos, os ensaios de desgaste são importantes ferramentas para análise de custo, de perdas por desgaste, de vida útil e desempenho em condições similares às reais onde o material/peça será submetido. E nós, como engenheiros de materiais, podemos realizar e avaliar estes ensaios para exatamente a situação que você necessita, além se sugerir materiais que possam substituir algum que não seja o melhor para a realidade e sugerir mudanças no processo produtivo.
A EngeMat está localizada no CEFET-MG, um dos maiores centros federais do país. Temos laboratórios especializados em estudos de materiais cerâmicos, poliméricos, metálicos e biomateriais disponíveis para realização de ensaios diversos e a colaboração de doutores e especialistas prontos para nos auxiliarem na realização dos experimentos. Realizamos consultoria com preços abaixo do mercado, e com a excelência garantida pela riqueza de recursos contida na universidade.
Conhecer bem o produto que se está trabalhando é saber atender as expectativas do seu cliente. Consulte nossa carta de serviços e entre em contato conosco para mais informações.
EngeMat Soluções, crescemos com você!
Por: Thauane Maia
Referências:
FERREIRA, S. S.; SILVA, D. M. Materiais piezoelétricos na geração de energia limpa. Revista CEUMA Perspectivas. V. 27, N. 1, 2016. DOI: 10.24863/rccp.v27i1.42
DATTA, S. Piezoelectric Materials: Crystal Orientation and Poling Direction. Disponível em: < https://www.comsol.com/blogs/piezoelectric-materials-crystal-orientation-poling-direction/ >
Cristais Piezoelétricos. Disponível em: < https://engenheirodemateriais.com.br/2016/03/09/cristais-piezoeletricos/ >