Estamos usando cada vez mais dispositivos inteligentes como smartphones, alto-falantes inteligentes e sensores de saúde e bem-estar vesta­veis em nossas casas, escrita³rios e prédios paºblicos. No entanto, as baterias que eles usam podem se esgotar rapidamente e conter produtos químicos ta³xicos e raros que causam danos ao meio ambiente, então os pesquisadores estãoprocurando maneiras melhores de alimentar os dispositivos.

Uma maneira de alimenta¡-los éconvertendo a luz interna de la¢mpadas comuns em energia, de maneira semelhante a  forma como os painanãis solares captam energia da luz solar, conhecida como energia solar fotovoltaica. No entanto, devido a s diferentes propriedades das fontes de luz, os materiais usados ​​nos painanãis solares não são adequados para a captação de luz em ambientes internos.

Agora, pesquisadores da Universidade de Cambridge, Imperial College London e Soochow University na China descobriram que novos materiais verdes atualmente em desenvolvimento para painanãis solares de próxima geração podem ser aºteis para a captação de luz em ambientes internos. Eles relatam suas descobertas em Materiais de Energia Avana§ada .

“Ao absorver com eficiência a luz proveniente de la¢mpadas comumente encontradas em casas e edifa­cios, os materiais podem transformar a luz em eletricidade com uma eficiência já na faixa das tecnologias comerciais”, disse o co-autor Dr. Robert Hoye do Imperial College London. “Tambanãm já identificamos várias melhorias possa­veis, que permitiriam a esses materiais superar o desempenho das atuais tecnologias fotovoltaicas internas em um futuro pra³ximo.”

A equipe investigou materiais inspirados em perovskita, que foram criados para contornar problemas com materiais chamados perovskitas, que foram desenvolvidos para células solares de próxima geração. Embora as perovskitas sejam mais baratas de fazer do que os painanãis solares tradicionais a  base de sila­cio e tenham eficiência semelhante, as perovskitas contem substâncias ta³xicas de chumbo. Isso impulsionou o desenvolvimento de materiais inspirados na perovskita, que são baseados em elementos mais seguros, como bismuto e antima´nio.

Apesar de serem mais ecologicamente corretos, esses materiais inspirados na perovskita não são tão eficientes na absorção da luz solar. No entanto, a equipe descobriu que os materiais são muito mais eficazes na absorção de luz em ambientes internos, com eficiências promissoras para aplicações comerciais. Crucialmente, os pesquisadores demonstraram que a energia fornecida por esses materiais sob iluminação interna já ésuficiente para operar circuitos eletra´nicos.

"A Internet das Coisas écra­tica para muitas áreas, como saúde aprimorada, conservação de energia, transporte ou controle de edifa­cios inteligentes", disse a coautora Professora Judith Driscoll, do Departamento de Ciência de Materiais e Metalurgia de Cambridge. "As novas gerações de dispositivos IoT conectados sem fio funcionam com componentes eletra´nicos de baixa potaªncia, ideais para operar com dispositivos de consumo de energia."

"O acesso a coletores de energia fotovoltaicos internos sustenta¡veis ​​e eficientes oferece oportunidades únicas para operar esses dispositivos IoT, coletando energia ambiente de ambientes dia¡rios, estendendo sua vida útil operacional e reduzindo os custos de manutenção", disse o co-autor Dr. Luigi Occhipinti do Departamento de Engenharia de Cambridge.   

“Nossa descoberta abre uma direção totalmente nova na busca por materiais verdes e fa¡ceis de fazer para alimentar de forma sustenta¡vel nossos dispositivos inteligentes”, disse o coautor, Professor Vincenzo Pecunia, da Soochow University.

Além de sua natureza ecola³gica, esses materiais podem ser potencialmente processados ​​em substratos não convencionais, como pla¡sticos e tecidos, que são incompata­veis com as tecnologias convencionais. Portanto, materiais inspirados em perovskita sem chumbo podem em breve habilitar dispositivos sem bateria para vesta­veis, monitoramento de saúde, casas inteligentes e cidades inteligentes.