Poder do metamaterial
30/06/2017 15:32
Thaís Silveira

Grupo de pesquisa tecnológica do Cetuc vence competição internacional nos EUA com protótipo que usa elementos artificiais para transmitir energia.

Jorge Mitrione, Jorge Virgílio de Almeida e Gláucio Siqueira apresentam um metamaterial, que poderá ter extensa aplicação em diferentes áreas. Foto: Lucas Simões


Há três anos, surgia um grupo no Centro de Estudos em Telecomunicações (CETUC) dedicado a desenvolver uma tecnologia inovadora: os metamateriais, elementos produzidos artificialmente. Este mês, a equipe ganhou o primeiro lugar em concurso do Internacional Microwave Symposium (IMS), organizado pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), nos Estados Unidos, ao desenvolver um protótipo de transmissão de
energia. O tema do Simpósio foi sobre micro-ondas – ondas eletromagnéticas em uma determinada faixa de frequência.

A competição era exclusiva para estudantes, e Jorge Virgílio de Almeida e Renato Feitoza, que cursam doutorado, assinam o projeto premiado, que vai ser publicado como artigo científico. O protótipo apresentado por eles aumenta a eficiência da transmissão energética de carregadores de dispositivos eletrônicos sem fio. Isso foi possível pelo uso do metamaterial para melhorar o acoplamento magnético entre as bobinas. Ao utilizar essa tecnologia, é possível aumentar o fornecimento de energia na fonte ou a distância dos dispositivos a ela. Segundo Almeida, o mundo depende de baterias.

– O planeta está cada vez mais móvel e isso cria uma dependência em torno das baterias, que são caras e poluem. O diferencial do nosso projeto foi unir a transmissão de energia sem fio com a aplicação dos metamateriais.

Todo material é uma estrutura formada por redes de átomos, mas é possível controlar o que acontece com ele ao criar artificialmente essa rede. Segundo o supervisor do grupo, professor Gláucio Siqueira, do Departamento de Engenharia Elétrica, a grande característica do metamaterial é produzir efeitos que não são encontrados
naturalmente. A utilização dele, em um futuro próximo, pode ser extensa, inclusive em diferentes áreas. Na medicina, por exemplo, os metamateriais poderiam ser usados nos marca-passos, que precisam ser substituídos depois de um período. Almeida observa que, quando for possível transmitir energia sem fio para a
bateria do marca-passo, o aparelho vai durar muito mais tempo. De acordo com Siqueira, a tecnologia também melhoraria o transporte com motores elétricos, pois, atualmente, eles precisam de fios ao longo do caminho ou um conjunto de baterias muito grande para funcionar.

– O ideal seria ter, em cada poste, um dispositivo que transmitisse energia para a bateria. Assim, seria possível
usar baterias menores que vão se carregando ao longo do caminho. Haveria uma enorme economia de energia.

Os metamateriais começaram a ser utilizados em 2000, nos Estados Unidos. Em 2010, a empresa Kymeta, de satélites, foi a primeira a explorá-los. Quatro anos depois, Almeida trouxe a ideia para a PUC, após trabalhar com o material em um laboratório na França. Hoje, a equipe do CETUC é formada por cerca de dez pessoas, entre alunos, doutores e professores. De acordo com Siqueira, o objetivo deles é criar uma comunidade que reúna os brasileiros interessados em metamateriais e transferir o conhecimento para a indústria.

– Queremos crescer e mostrar que o país tem capacidade para desenvolver tecnologia – explica o professor, que começou a ministrar um curso de pós-graduação introdutório a metamateriais no Departamento de Engenharia Elétrica.

Almeida acrescenta que a área é muito recente no país.
– Ainda não há uma iniciativa formal para esse setor no Brasil além de nós.

O pesquisador Jorge Mitrione, que faz parte do grupo, cita a Internet of Things (IOT), que representa a 4ª Revolução Industrial, como uma área futura de aplicação dos metamateriais. Ele explica que a IOT se baseia
na ideia de que objetos, como carros e roupas, se comuniquem com a internet. Assim, seria possível
controlá-los a distância. Almeida acrescenta que o funcionamento dela seria como o do corpo humano.

– A ideia é tudo ficar sensível. É como se a internet fosse o cérebro e os objetos, o corpo. O desafio é: como criar os nervos?

Para Siqueira, os metamateriais podem, inclusive, criar a invisibilidade. Estudos conseguiram sucesso em testes com micro-ondas e com a luz azul por causa da frequência que ela tem. Os objetos perturbam a luz e, assim,
é possível enxergá-los. No experimento, a luz passa sem ser perturbada. O desafio é realizá-lo em todas as cores ao mesmo tempo, o que tornaria algo invisível. Siqueira diz que a invisibilidade, com a utilização dos metamateriais, passa a ser algo plausível.

– A ficção científica está se tornando realidade – afirma.

Mais Recentes
Quando o lazer vira profissão
União entre design e engenharia conquista espaço no mercado de games
Diversão para criança e adulto: Minotauro vira brinquedo
Primeiro Lote da versão a pilha do Minoutauro está entre os mais vendidos nos EUA. Robô brasileiro conquistou o público da BattleBots 2016
Retrato do Nordeste nos acordes do Rei do Baião Luiz Gonzaga
Trajetória e obra de Luiz Gonzaga contribuem para a construção da identidade do migrante na capital carioca