Pequenas gotas de água em uma superfície hidrofóbica são suficientes para transportar carga elétrica. A descoberta, completamente inesperada, traz a assinatura de pesquisadores do MIT. Isso poderia melhorar a eficiência das usinas de energia no futuro, introduzindo uma nova maneira de produzir energia a partir da atmosfera
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Pequeno o suficiente gotas de água é uma superfície hidrofóbico para transportar carga elétrica. A descoberta, completamente inesperada, traz a assinatura dos pesquisadores do MIT. Isso poderia melhorar a eficiência das usinas de energia no futuro, introduzindo uma nova maneira de produzir energia a partir da atmosfera.
O novo trabalho mostrou que, sob certas condições, ao invés de esperar que a gravidade gere energia movendo a água de cima para baixo, como acontece nas hidrelétricas atuais, também é possível aproveitar a água que se deposita na forma de gotículas nas certas superfícies.
O que acontece? Quando existe uma superfície metálica com uma revestimento repelente de água, as gotículas de água condensam e saltam espontaneamente da própria superfície, como resultado da liberação de energia de superfície. Em essência, as gotículas que caem de uma superfície super-hidrofóbica são atraídas e repelidas pela carga elétrica, mostrando que estão de posse dela.
Para entender o motivo da repulsão entre as gotas depois que deixou a superfície, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos usando um eletrodo carregado. Quando o eletrodo tinha carga positiva, as gotículas permaneciam estacionárias, mas quando tinham carga negativa, moviam-se. Isso possibilitou estabelecer que o efeito foi causado por uma carga elétrica positiva formada nas gotículas à medida que saltavam para longe da superfície.
O processo de carregamento ocorre porque na superfície as gotas de água formam naturalmente uma dupla camada elétrica, uma camada de pares de cargas positivas e negativas. Quando gotas vizinhas se fundem, esse "salto" ocorre tão rapidamente que a carga se separa, deixando algumas na gota e outras na superfície.
Da mesma forma, essas gotículas podem ser úteis para mover-se da superfície hidrofóbica para um condensador, o componente subjacente da maioria das usinas de energia ao redor do mundo, fornecendo um mecanismo para melhorar a eficiência de transferência de calor nos condensadores e, assim, melhorar a eficiência geral das usinas de energia.
"Agora podemos usar um campo elétrico externo para mitigar a tendência das gotículas de retornar ao condensador e melhorar a transferência de calor" ele disse Nenad Miljkovic del Mit.
Mas a descoberta também sugere outra possível nova aplicação. A colocação de duas placas metálicas paralelas no meio de duas superfícies sobre as quais há gotas de água pode captar a energia da condensação do ar ambiente. Apenas uma superfície fria em um ambiente úmido seria suficiente.
Mas não é a primeira vez que o MIT tenta a sorte em empresas desse tipo. Recentemente, um novo estudo permitiu entender como obter água fresca do nevoeiro.
A pesquisa foi publicada em Natureza.
Francesca Mancuso
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