Uma equipe de cientistas chineses publicou o estudo científico intitulado “The construction of high-voltage thin wood and its response mechanism”, revelando o desenvolvimento de uma tecnologia que transforma lâminas finas de madeira em geradores de energia piezoelétrica.
O avanço técnico permite que a madeira produza eletricidade limpa e renovável quando submetida a compressões mecânicas simples, como pisadas ou toques. O estudo foi publicado no Journal of Forestry Engineering pelos pesquisadores He Xiaohuan, Lu Mingliang, Lin Bo, Liu Yuanqiang, Mei Changtong e Dinastia Liu. A inovação abre portas para a criação de materiais de construção inteligentes voltados para a sustentabilidade e a eficiência energética em edificações.
O efeito piezoelétrico ocorre quando determinados materiais sofrem deformação física por pressão mecânica. Essa compressão altera o arranjo das cargas elétricas internas e cria uma diferença de potencial entre as superfícies do material. Consequentemente, o sistema gera uma corrente elétrica enquanto a força mecânica atua sobre a estrutura.
A madeira natural tem baixa condutividade e baixa resposta piezoelétrica devido à sua estrutura rígida. Para contornar esse obstáculo, os pesquisadores aplicaram um tratamento químico em duas etapas com solventes eutéticos. Primeiramente, a equipe removeu cerca de 56% da lignina rígida do material, preservando a estrutura porosa celular em formato de favo de mel. Esse processo tornou a lâmina de madeira altamente compressível e elástica. O material manteve 82,3% da sua forma original mesmo após 100 ciclos consecutivos de compressão.
Depois, os cientistas utilizaram o segundo solvente para induzir o crescimento de nanopartículas de óxido de zinco diretamente nas paredes celulares. Como o óxido de zinco é um composto piezoelétrico conhecido, a sua fixação nos poros da madeira criou locais de geração de carga e caminhos condutores integrados. Consequentemente, a eletricidade gerada sob pressão mecânica passa a fluir diretamente para fora da estrutura.
Aplicações em pisos inteligentes e descarbonização da arquitetura
Os resultados dos testes demonstraram que a lâmina otimizada gera uma tensão de 0,24 V sob compressão leve, apresentando um desempenho 3,4 vezes superior ao da madeira comum não tratada. Além disso, os pesquisadores empilharam quatro peças do material em série, alcançando uma saída de 0,92 V de forma constante e sem degradação do sistema.
Grandes hubs de transporte na Ásia aplicam pisos piezoelétricos em estações de metrô e aeroportos com fluxo intenso de passageiros. O tráfego de pedestres nesses locais aciona os geradores integrados ao piso e alimenta a iluminação de emergência e redes de comunicação sem fio locais. Esse modelo descentralizado fortalece a segurança operacional e reduz o custo de manutenção das instalações civis.
Portanto, a combinação de novos materiais sustentáveis com geradores piezoelétricos estabelece uma alternativa eficiente para a descarbonização da arquitetura e dos transportes públicos globais. As cidades inteligentes passam a utilizar as próprias forças mecânicas do cotidiano para sustentar redes elétricas de baixa tensão de forma renovável e autônoma.
O Brasil inicia os primeiros passos no desenvolvimento de infraestruturas viárias tecnológicas voltadas para a transição energética e a sustentabilidade dos transportes. Embora o país ainda não possua rodovias comerciais equipadas com recarga sem fio por indução magnética ou asfalto piezoelétrico em larga escala, universidades e centros de pesquisa nacionais lideram projetos piloto e testes operacionais. As iniciativas visam capturar a energia do tráfego urbano e viabilizar a eletrificação contínua do sistema logístico.
