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Um protocolo de ‘melhores práticas’ para pesquisadores que desenvolvem materiais piezoelétricos foi desenvolvido por cientistas – o primeiro neste campo de tecnologia de ponta.
O protocolo foi desenvolvido por uma equipe internacional liderada por físicos da Universidade de Bath, no Reino Unido, em resposta às descobertas de que os relatórios experimentais carecem de consistência. Os pesquisadores fizeram a descoberta chocante de que nove em cada 10 artigos científicos perdem informações experimentais que são cruciais para garantir a reprodutibilidade do trabalho relatado. Eles discutem a necessidade urgente de um protocolo de pesquisa de piezoeletricidade padronizado na revista Nanoenergia.
O Dr. Morteza Hassanpour Amiri, do Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros, Alemanha e primeiro autor do estudo, disse: “A pesquisa sobre piezoeletricidade acelerou nos últimos anos e por um bom motivo: materiais piezoelétricos geram eletricidade quando você exerce pressão ou vibrações mecânicas, ou quando você os toca ou os distorce. Adicione um circuito e esta eletricidade pode ser armazenada e então usada.”
Alta eficiência de captação de energia
Devido ao enorme potencial dos piezoelétricos, ao longo dos últimos 20 anos, um fluxo constante de novos materiais e compósitos foi desenvolvido e testado quanto ao seu potencial de captação de energia, com muitos alegando alta eficiência.
Mas os pesquisadores, liderados pelo professor Kamal Asadi, do Departamento de Física, sugerem que essas descobertas – às vezes publicadas em revistas de alto calibre – muitas vezes não incluem detalhes dos principais parâmetros experimentais. Esses detalhes são essenciais para garantir a reprodutibilidade quando outras equipes de pesquisa decidem avaliar independentemente ou melhorar ainda mais os materiais apresentados.
Explicando, o professor Asadi disse: “A reprodutibilidade dos resultados da pesquisa experimental pode não ser a chave para o sucesso de uma pesquisa, mas é a chave para descartar descobertas não confiáveis de serem aceitas como fatos. O entusiasmo para desenvolver um material campeão que mostra resultados impressionantes desempenho deve ser acompanhado de dados de apoio suficientes.”
Para o estudo, os pesquisadores de Bath avaliaram 80 trabalhos de pesquisa selecionados aleatoriamente publicados nas últimas duas décadas sobre dispositivos de coleta de energia piezoelétrica. Para quase 90% desses artigos, parâmetros experimentais essenciais – necessários para avaliar materiais e dispositivos – estavam ausentes, tornando os experimentos difíceis e, às vezes, impossíveis de reproduzir.
A importância da reprodutibilidade
Expandindo, o professor Asadi disse: “Existem três razões importantes pelas quais a reprodutibilidade é importante: somos cientistas e devemos nos esforçar para ser o mais precisos possível; temos recursos limitados; portanto, ao relatar todos os parâmetros necessários que garantem a reprodutibilidade, estamos ajudando nossos colegas para desenvolver nossas descobertas e avançar no campo; sendo transparentes, também construímos confiança com o público e com organizações de financiamento de ciência e formuladores de políticas, e fornecemos uma melhor orientação para futuras ‘grandes’ decisões que podem afetar a todos nós.”
O professor Asadi, que é um dos principais especialistas em piezoeletricidade, diz que essa falta de dados está prejudicando o progresso no campo, pois os pesquisadores não podem recorrer à literatura para identificar materiais com o melhor potencial de colheita e, em seguida, desenvolver esses materiais promissores.
Novo protocolo
O novo protocolo de Bath sugere uma coleta e relatório de dados padronizados. O professor Chris Bowen, do Departamento de Engenharia Mecânica de Bath, que também participou deste estudo, disse: “Basicamente, criamos diretrizes que seriam úteis para os pesquisadores em seu campo de piezoeletricidade”.
O professor Asadi espera que os dispositivos eletrônicos alimentados por piezoeletricidade estejam no mercado nos próximos 10 anos.
“É por isso que é importante ter um protocolo padronizado para relatar dados de pesquisa para uma avaliação quantitativa de materiais e dispositivos de coleta de energia. Fazer isso permite que os cientistas façam progressos reais com base nos experimentos uns dos outros e trabalhando em direção a um objetivo comum: tornar a piezoeletricidade uma realidade para qualquer pessoa que deseje carregar seus dispositivos de forma mais sustentável e sem depender de uma fonte de energia tradicional.”
Ele acrescentou: “O campo da coleta de energia piezoelétrica é um campo realmente emocionante, tem muito potencial e grandes cientistas estão trabalhando nisso, mas ainda é incipiente e, portanto, para garantir que avancemos tão bem e o mais rápido possível, garantindo experimentos são reproduzíveis será crucial, então espero que nosso protocolo sugerido seja adotado pela comunidade em geral.”
O novo protocolo é descrito no artigo “Colheitadeiras de energia piezoelétrica: uma avaliação crítica e um relatório padronizado de colheitadeiras vibracionais produtoras de energia”.
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