Um grupo de pesquisadores do MIT desenvolveu um sensor autoalimentado que não precisa da energia de um cabo e nem de bateria, a captação da energia é feita por meio do próprio ambiente.
De acordo com a publicação do MIT News, esta criação abre possibilidades totalmente novas, o sensor poderá ser colocado em um local de difícil acesso, como por exemplo: dentro do funcionamento interno do motor de um navio. Lá, ele poderia coletar automaticamente dados sobre o consumo de energia e as operações da máquina por longos períodos de tempo.
Para isso, os pesquisadores usam um dispositivo de detecção de temperatura que coleta energia do campo magnético gerado ao ar livre ao redor de um fio. "Esta é a energia ambiente - energia que eu não preciso fazer uma conexão específica e soldada para obter. E isso torna esse sensor muito fácil de instalar", diz Steve Leeb, professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação (EECS) e professor de engenharia mecânica.
Ainda segundo a publicação, a estrutura de design versátil não se limita a sensores que captam energia do campo magnético e pode ser aplicada àqueles que usam outras fontes de energia, como vibrações ou luz solar. Ou seja, com este dispositivo é possível construir redes de sensores para fábricas, armazéns e espaços comerciais, facilitando a manutenção e reduzindo custos.
Desafios superados
Segundo os pesquisadores, para desenvolver um sensor de colheita de energia eficaz, sem bateria, foi necessário enfrentar três desafios.
Primeiro, o sistema deve ser capaz de dar partida a frio, o que significa que ele pode acionar sua eletrônica sem tensão inicial. Eles conseguiram isso com uma rede de circuitos integrados e transistores que permitem que o sistema armazene energia até atingir um certo limite. O sistema só será ligado depois de ter armazenado energia suficiente para funcionar totalmente.
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Em segundo lugar, o sistema deve armazenar e converter a energia que colhe de forma eficiente e sem bateria. Embora os pesquisadores pudessem ter incluído uma bateria, isso adicionaria complexidades extras ao sistema e poderia representar um risco de incêndio.
Por último, eles desenvolveram uma série de algoritmos de controle que medem e orçamentam dinamicamente a energia coletada, armazenada e usada pelo dispositivo. Um microcontrolador, o "cérebro" da interface de gerenciamento de energia, verifica constantemente quanta energia é armazenada e infere se deve ligar ou desligar o sensor, fazer uma medição ou chutar a colheitadeira em uma marcha mais alta para que possa coletar mais energia para necessidades de detecção mais complexas.
No futuro, os pesquisadores planejam explorar meios menos intensivos em energia de transmitir dados, como o uso de óptica ou acústica. Eles também querem modelar e prever com mais rigor quanta energia pode estar entrando em um sistema, ou quanta energia um sensor pode precisar para fazer medições, para que um dispositivo possa efetivamente coletar ainda mais dados.
