Em Breve Seu Smartphone Pode Ser Alimentado Usando Bactérias

Enxames de bactérias podem ser usados para alimentar smartphones, dizem especialistas

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford descobriu que o movimento natural de insetos poderia ser aproveitado para acumular e ativar pequenas “fazendas eólicas” em smartphones.

Os pesquisadores explicaram na revista Science Advances como usaram simulações computacionais para demonstrar que o efeito de enxame aleatório de matéria ativa densa, como bactérias, poderia ser organizado para girar rotores cilíndricos e fornecer uma fonte de energia elétrica estável e confiável.

O coautor Dr. Tyler Shendruk, um bolsista de longo prazo da EMBO no Centro Rudolf Peierls de Física Teórica da Universidade de Oxford, e colegas dizem que essas usinas de energia microscópicas impulsionadas biologicamente poderiam, em última análise, se tornar os motores ultraminúsculos para dispositivos minúsculos, feitos pelo homem, que são auto-montados e auto-alimentados – tudo, desde interruptores ópticos até microfones de smartphones.

“Muitos dos desafios energéticos da sociedade estão na escala de gigawatts, mas alguns são absolutamente microscópicos. Uma maneira potencial de gerar pequenas quantidades de energia para micromáquinas pode ser colhê-la diretamente de sistemas biológicos, como suspensões de bactérias”, disse Dr. Shendruk.

O crescimento ou florescimento bacteriano geralmente é muito desorganizado por si só para gerar qualquer tipo de energia significativa. Portanto, quando um único rotor foi introduzido durante os experimentos, ele foi ineficaz e simplesmente ‘foi chutado’ pelas bactérias.

No entanto, os pesquisadores desenvolveram uma rede especial de 64 micro-rotors e, à medida que as bactérias ‘enxameavam’ ao redor, ela se organizou espontaneamente de tal forma que os rotores vizinhos começaram a girar em direções opostas – uma organização estrutural simples sugestiva de uma fazenda eólica.

Dr. Shendruk acrescentou: “A coisa incrível é que não precisávamos projetar previamente turbinas microscópicas em forma de engrenagem. Os rotores simplesmente se auto-montaram em uma espécie de fazenda eólica bacteriana.

“Quando fizemos a simulação com um único rotor na turbulência bacteriana, ele apenas foi chutado aleatoriamente. Mas quando colocamos uma matriz de rotores no fluido vivo, eles de repente formaram um padrão regular, com rotores vizinhos girando em direções opostas.”

O coautor Dr. Amin Doostmohammadi, do Departamento de Física da Universidade de Oxford, disse: “A capacidade de obter até mesmo uma pequena quantidade de trabalho mecânico desses sistemas biológicos é valiosa porque eles não precisam de uma potência de entrada e usam processos bioquímicos internos para se mover.

“Em escalas microscópicas, nossas simulações mostram que o fluxo gerado por montagens biológicas é capaz de se reorganizar de tal forma a gerar uma potência mecânica persistente para girar uma matriz de microrotores.”

A autora sênior, Professora Julia Yeomans, do Departamento de Física da Universidade de Oxford, acrescentou: ‘A natureza é brilhante em criar pequenos motores, e há um enorme potencial se conseguirmos entender como explorar designs semelhantes.’