Smokey the Bear advertiu que só você pode evitar incêndios florestais, mas e se Smokey tivesse algum backup de alta tecnologia?
Uma equipe de cientistas da Michigan State University desenvolveu um detector de incêndio florestal remoto e um sistema de alarme alimentado por nada além do movimento das árvores com o vento.
Conforme detalhado em seu novo estudo publicado na revista Advanced Functional Materials, o dispositivo sem bateria gera energia elétrica ao coletar energia do movimento esporádico dos galhos das árvores em que está suspenso.
Considerado o primeiro de seu tipo, o dispositivo, que tem o tamanho de uma lata de sopa e custa apenas US $ 20 para ser produzido, provavelmente seria muito mais barato do que patrulhas tripuladas procurando em torres de vigilância de incêndio e mais confiável do que o monitoramento por satélite, que pode ser prejudicado pelo tempo ou pela fumaça do fogo.
“O sistema de detecção autoalimentado pode monitorar continuamente o fogo e as condições ambientais sem exigir manutenção após a implantação”, disse o autor principal Changyong Cao, engenheiro mecânico que dirige o Laboratório de Máquinas Soft e Eletrônica da MSU.
Para Cao e sua equipe, os trágicos incêndios florestais nos últimos anos em todo o oeste americano, Brasil e Austrália foram as forças motrizes por trás dessa nova tecnologia. Cao acredita que uma resposta rápida e precoce aos incêndios florestais facilitará a tarefa de extinguí-los, reduzindo significativamente os danos e a perda de bens e vidas.
Os métodos tradicionais de detecção de incêndios florestais – monitoramento por satélite, patrulhas terrestres e torres de vigilância – são altamente intensivos em mão-de-obra, caros e um tanto ineficientes.
As tecnologias atuais de sensores remotos estão se tornando mais comuns, mas dependem principalmente da tecnologia de bateria para obter energia.
“Embora as células solares tenham sido amplamente utilizadas para eletrônicos portáteis ou sistemas autoalimentados, é um desafio instalá-los em uma floresta por causa do sombreamento ou cobertura da folhagem exuberante”, disse Yaokun Pang, coautor e associado de pós-doutorado no laboratório de Cao .
A tecnologia TENG – abreviação de nanogerador triboelétrico cilíndrico de várias camadas – converte energia mecânica externa, como o movimento de um galho de árvore, em eletricidade.
A versão mais simples do dispositivo TENG consiste em duas luvas cilíndricas de material exclusivo que se encaixam uma na outra. A manga central é ancorada de cima, enquanto a manga inferior é livre para deslizar para cima e para baixo e se mover de um lado para o outro, limitada apenas por uma faixa elástica ou mola. Conforme as duas mangas se movem fora de sincronia, a perda intermitente de contato gera eletricidade.
O MC-TENG armazena sua corrente elétrica gerada esporadicamente em um micro supercapacitor baseado em nanotubo de carbono. Os pesquisadores selecionaram essa tecnologia por seus tempos de carga e descarga rápidos, permitindo que o dispositivo carregue adequadamente com rajadas de vento curtas, mas sustentadas.
“A uma frequência de vibração muito baixa, o MC-TENG pode gerar eletricidade de forma eficiente para carregar o supercapacitor conectado em menos de três minutos”, disse Cao .
Os pesquisadores equiparam o protótipo inicial com monóxido de carbono (CO) e sensores de temperatura. A adição de um sensor de temperatura tinha como objetivo reduzir a probabilidade de uma leitura de dióxido de carbono falso positiva.
Cao e os co-autores do estudo esperam testar em campo um dispositivo de produção para monitorar as condições ambientais da floresta e testar cenários, utilizando materiais que simulam um incêndio real. A equipe também visa agregar funcionalidades adicionais, permitindo que o dispositivo seja adaptado às condições climáticas e ambientais onde for implantado.
Fonte: Good News Network
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