A tecnologia desenvolvida pelo spin-off da ETH Mithras Technology não estaria deslocada em um filme de ficção científica: o calor do próprio corpo do usuário alimenta o que é conhecido como um gerador termoelétrico para carregar vestíveis e outros dispositivos eletrônicos.
Com informações do Techxplore fornecido por ETH Zurique.
Os aparelhos auditivos são extremamente práticos. Mas os usuários idosos, que precisam substituir as minúsculas baterias a cada duas semanas, costumam considerá-las muito complicadas de manusear. A troca das baterias não exige apenas suas habilidades motoras finas, é uma tarefa que tende a ser esquecida de vez em quando. E se os aparelhos auditivos pudessem funcionar de forma totalmente autônoma, sem necessidade de manutenção? Quão realista é esse cliente em potencial?
A tecnologia Mithras spin-off da ETH tem a resposta. Fundada em novembro de 2018, a jovem startup de tecnologia está pensando grande: seus dois fundadores, Franco Membrini e Moritz Thielen, querem que os dispositivos funcionem com energia descentralizada e ecologicamente correta. A abordagem deles é simples – use o corpo humano como fonte de energia.
Em média, os corpos humanos irradiam continuamente cerca de 100 watts de energia térmica, a maior parte da qual é absorvida pelo ambiente imediato. É precisamente essa energia “desperdiçada” que Mithras agora se propõe a aproveitar. A empresa quer converter calor em eletricidade por meio de geradores termoelétricos, ou TEGs. Um lado do TEG está em contato com o corpo, o outro com o meio ambiente. O dispositivo converte a diferença de temperatura entre seus dois lados em eletricidade que pode ser armazenada em uma bateria. Os TEGs podem produzir eletricidade livre de emissões, mesmo quando a diferença de temperatura é de apenas um grau.
Coletando energia do calor do corpo
Atualmente, os fundadores da Mithras Technology ainda estão na fase de prototipagem. Seu trabalho se baseia na tese de doutorado de Thielen; ele obteve um doutorado em micro e nanosistemas na ETH Zurich e é um dos poucos especialistas neste campo.
A equipe Mithras desenvolveu dois conceitos sobre como usar sensores TEG no corpo: como um wearable autônomo usado como um relógio de pulso ou como uma solução integrada em um dispositivo móvel. O único pré-requisito para a geração de eletricidade é que o dispositivo seja usado diretamente no corpo. Uma possível aplicação de sua tecnologia no setor de consumo são os rastreadores de fitness que funcionam de forma totalmente autônoma com um sistema TEG integrado. “Não importa se você está bebendo café, se exercitando ou dormindo – contanto que os TEGs possam ‘aproveitar’ o calor do seu corpo, a bateria carregará sozinha”, explica Membrini.
Os laços entre a Tecnologia Mithras e a ETH
Trabalhando totalmente sozinhos, no entanto, Membrini e Thielen não conseguiram comercializar a tecnologia, então eles se voltaram para vários treinadores e conselhos consultivos para obter suporte. Sem o conselho que receberam, eles nunca poderiam ter implementado a visão de Mithras. Eles também trouxeram Michele Magno, um associado de pesquisa do Departamento de Tecnologia da Informação e Engenharia Elétrica, a bordo como um terceiro sócio. “Receber o rótulo de ‘ETH spin-off’ da ETH Transfer foi um prêmio tecnológico para nós”, diz Membrini. A certificação da ETH levou os investidores a levar o projeto a sério; os fundadores tiveram acesso a uma infraestrutura importante e puderam acessar uma grande rede de apoio. “Um projeto como o nosso seria difícil de empreender sem o apoio da ETH”, diz Membrini.
A equipe Mithras teve que superar muitos obstáculos técnicos durante a fase de desenvolvimento. Os dispositivos precisam ser não apenas tão compactos quanto possível e fáceis de usar, mas também à prova d’água, para que funcionem mesmo quando as pessoas suam. Somente os TEGs que atendem a todos esses critérios podem ser instalados em dispositivos menores, como um biossensor, sem problemas.
Da história à tecnologia
Essa tecnologia pode soar como algo de um futuro distante, mas a ideia não é inteiramente nova. Os efeitos termoelétricos foram descritos pela primeira vez por Thomas Johann Seebeck em 1822. Ele descobriu que a agulha de uma bússola se move assim que é colocada perto de dois compostos de metal em temperaturas diferentes. A conversão de calor em eletricidade mais tarde ficou conhecida como “efeito Seebeck” e descreve um aspecto dos processos físicos que conhecemos hoje como efeito termoelétrico.
A questão é: como um historiador como Membrini acaba fundando uma startup de tecnologia e desenvolvendo novas maneiras de aproveitar a energia? “É o resultado de um longo processo de desenvolvimento. Você não se levanta apenas uma manhã e pensa: hoje vou encontrar uma startup”, diz Membrini. Mesmo quando criança em Graubünden, ele queria começar seu próprio negócio algum dia. Sua curiosidade o serviu bem quando um dia, enquanto procurava por uma ideia de negócio, ele se deparou com o tópico da coleta de energia do corpo humano . “Desde o início, vi muito potencial nessa forma de geração de energia descentralizada”, diz Membrini.
A chave para o sucesso
Sem o apoio de seu parceiro Thielen, no entanto, todo o projeto não teria conseguido decolar. À medida que a ideia tomava forma em sua cabeça, Membrini precisava de um cofundador que conhecesse a ciência por trás da geração de energia a partir do calor do corpo. “A vontade de Moritz de participar foi o primeiro marco”, diz Membrini sobre seu sócio.
Desde então, os dois passaram por momentos agitados. “Em momentos de entusiasmo, você pensa: daqui a dois anos terei conquistado o mundo! Alguns dias depois, você se pergunta: ai, meu Deus, em que me meti?” Membrini lembra.
Olhando para uma bola de cristal
Depois de concluir com sucesso sua rodada de investidores em sementes, a equipe de Mithras agora está pronta para realmente começar a trabalhar. Eles pretendem lançar seu primeiro produto no quarto trimestre de 2021. Seus olhos estão no setor de tecnologia médica: no futuro, eles querem incorporar a tecnologia Mithras em aparelhos auditivos, bombas de insulina e outros dispositivos médicos. “Nossa tecnologia tem dezenas de aplicações possíveis”, diz Membrini. O foco inicial da equipe está em biossensores para monitorar as funções corporais. Isso funcionará por meio do que são conhecidos como patches inteligentes, que são aplicados ao corpo. “Eles seriam os primeiros dispositivos desse tipo a funcionar exclusivamente com o calor do corpo “, explica Membrini.
