Placas circulares de cerâmica produzem transformadores melhores
Computadores de mão mais finos e televisores sem tubos de raios catódicos poderão ser possíveis com uma simples modificação na geometria dos transformadores. A melhoria viria do aumento de sua capacidade de conversão, sem aumento de seu tamanho ou peso.
Os transformadores convencionais, utilizados em equipamentos eletrônicos, são pesados e geram um forte campo magnético que, sem blindagem, podem destruir dados de discos e fitas.
Um transformador típico baseia-se em duas bobinas de fio que convertem altas voltagens para baixas voltagens ou vice-versa. A taxa de conversão depende da relação entre o número de voltas de cada bobina. A eficiência desses transformadores cai à medida em que diminuem de tamanho.
Pesquisadas da Universidade da Pensilvânia (EUA) conseguiram resultados muito animadores ao trabalharem com um material piezoelétrico à base de chumbo, zircônia e titânio, dopado com manganês e cério. O formato circular da estrutura de sustentação das bobinas mostrou uma taxa de conversão de tensão de cerca de 60, comparado com a taxa de 40 vezes dos transformadores retangulares. O benefício pode ser percebido quando se leva em conta que a tela de um computador de mão exige cerca de 500 volts para ser ligada, mas exige apenas 300 volts para ser mantida ligada.
O material piezoelétrico se movimenta quando submetido a uma corrente elétrica (ou gera uma corrente quando comprimido subitamente). Aplicando-se pulsos de corrente em um lado do material, gera-se uma vibração nesse material, a qual é convertida em corrente alternada no outro lado.
Cerâmicas piezoelétricas como as utilizadas na experiência são produzidas por meio de sinterização convencional e os eletrodos podem ser impressos nas pastilhas. Os transformadores feitos com esse material são não apenas mais eficientes, menores e mais leves, mas também custam muito menos.
Mas os transformadores piezoelétricos não são a resposta para todos os problemas. À medida em que se aumenta a tensão, diminui-se a corrente; por isso os campos para sua aplicação não podem ser exigentes em termos de corrente. Um equipamento típico de Raio-X, por exemplo, exige até 10.000 volts e uns poucos amperes para operar.