Apesar de sua importância para a compreensão de fenômenos relacionados à eletricidade atmosférica, como os raios, e de ter dado origem a tecnologias como a da fotocópia, a área da eletrostática permanecia praticamente estagnada até a última década em razão da falta de novas teorias e técnicas experimentais que permitissem identificar e classificar adequadamente quais entidades, íons ou elétrons conferem carga aos materiais, afirmam especialistas da área. Um grupo de pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação em Materiais Complexos Funcionais (Inomat) – um dos INCTs apoiados pela FAPESP em conjunto com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) no Estado de São Paulo – tem feito descobertas que contribuem para o avanço nesse campo.
Alguns dos principais resultados de pesquisas realizadas no Inomat foram apresentados no dia 16 de abril durante o Simpósio Brasil-China para Colaboração Científica – FAPESP Week Beijing em Pequim, na China.
O evento, promovido pela FAPESP em conjunto com a Universidade de Peking (PKU, na sigla em inglês), reúne até o dia 18 de abril pesquisadores dos dois países para discutir estudos nas áreas de Ciência dos Materiais, Meio Ambiente, Energias Renováveis, Agricultura, Ciências da Vida, Medicina e Saúde, com o intuito de fomentar a colaboração científica.
"Os novos modelos de distribuição de carga eletrostática têm aberto possibilidades para o desenvolvimento de materiais que não apresentam problemas atribuídos à eletrização, como incêndio espontâneo, por exemplo", disse Fernando Galembeck, professor do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e coordenador do Inomat, à Agência FAPESP.
"As descobertas na área ainda poderão contribuir, no futuro, para a geração de energia", avaliou Galembeck, que também é diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNANO), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).
A descoberta da eletricidade proveniente da umidade – denominada pelos pesquisadores brasileiros de "higroeletricidade" – foi descrita em um artigo publicado em 2010 na revista Langmuir, da Sociedade Norte-Americana de Química.
Segundo Galembeck, a descoberta abriu caminho para o desenvolvimento de "água eletrizada" – com excesso de cargas elétricas –, em condições bem definidas, que pode ser útil ao desenvolvimento de sistemas hidráulicos.
"Em vez da pressão, o sinal utilizado em um sistema hidráulico com base na água eletrizada poderia ser o potencial elétrico, mas com corrente muito baixa, da própria água", explicou.
Outra possibilidade mais distante seria o desenvolvimento de dispositivos capazes de coletar eletricidade diretamente da atmosfera ou de raios. "Fizemos algumas tentativas nesse sentido, mas não obtivemos resultados interessantes até agora", contou Galembeck. "Mas essa possibilidade de captar a eletricidade da atmosfera existe e já descrevemos um capacitor carregado espontaneamente quando exposto ao ar úmido."
Por meio de experimentos com politetrafluoretileno – um tipo de polímero isolante –, os pesquisadores brasileiros demonstraram que o atrito entre as superfícies de materiais condutores (dielétricos) produz padrões fixos e estáveis de cargas elétricas com uma distribuição não uniforme nas duas faces do material.
Em um artigo publicado em agosto na Scientific Reports – revista de acesso aberto do grupo Nature – o grupo brasileiro demonstrou que, em alguns casos, o principal componente do atrito é justamente a triboeletrização. "A triboeletrização cria interações entre os materiais que aumentam ou até diminuem o atrito", disse Galembeck.
"Estima-se que 30% de toda a energia produzida no mundo seja dissipada ou jogada fora por causa do atrito", afirmou Galembeck. "Se conseguíssemos controlar o atrito dos materiais, seria possível consumir menos energia do que usamos hoje."
Friction coefficient dependence on electrostatic tribocharging (doi: 10.1038/srep02384), também de Galembeck e outros, pode ser lido na revista Scientific Reports em www .nature.com/srep/2013/130812/srep02384/full/srep02384.html.
Fonte: http://www.planetauniversitario.com/index.php/ciencia-e-tecnologia-mainmenu-75/32658-pesquisadores-brasileiros-fazem-descobertas-em-eletrostatica