De acordo com pt.wedoany.com-Ibnu Taufan, doutorando da Universidade de Limerick (UL), está a investigar como utilizar as vibrações geradas por equipamentos industriais para alimentar sensores da Internet das Coisas (IoT), reduzindo o desperdício de baterias e a dependência da rede elétrica. Esta investigação foi parcialmente inspirada pela sua curiosidade infantil sobre o longo período de construção da Ponte Suramadu, a ponte mais longa da Indonésia.
Quando Taufan estudava Engenharia Física no Institut Teknologi Sepuluh Nopember, em Surabaya, um professor explicou-lhe a física por detrás das vibrações de pontes através da análise do famoso colapso da Ponte Tacoma devido a ressonância, o que despertou ainda mais o seu entusiasmo pela investigação de vibrações. Após concluir a licenciatura, trabalhou como engenheiro de produto e desenvolvimento numa empresa indonésia de fabrico de bombas, focando-se na monitorização da saúde de máquinas através de sinais de vibração e na redução de movimentos excessivos de estruturas através do controlo de vibrações.
Anos mais tarde, Taufan teve a oportunidade de prosseguir um doutoramento na Universidade de Limerick na área de recolha de energia a partir de vibrações. O objetivo desta nova direção não é reduzir vibrações indesejadas, mas sim recolher vibrações residuais do ambiente das máquinas e convertê-las em energia elétrica, para alimentar de forma sustentável sensores IoT em aplicações da Indústria 4.0. O seu projeto de doutoramento consiste em desenvolver um novo tipo de recolhedor de energia por vibração piezoelétrico de banda larga (PVEH), para alimentar sensores destinados à manutenção preventiva e otimização de desempenho.
Taufan explica que a indústria depende atualmente de baterias ou da rede elétrica para alimentar sensores de monitorização, o que é caro e insustentável em áreas remotas. O dispositivo PVEH que desenvolveu pode recolher vibrações ambientais das próprias máquinas, permitindo um funcionamento sem baterias. O valor desta tecnologia reside na redução da poluição por metais pesados gerada na produção e descarte de baterias, bem como na eliminação dos elevados custos de instalação de redes elétricas para milhares de sensores remotos.
Taufan utiliza a "metáfora da dança" para explicar o princípio da ressonância na sua investigação. Ele compara a estrutura a uma pessoa e a fonte de vibração externa à música. Quando a frequência da vibração externa corresponde à frequência natural da estrutura, esta "dança" como uma pessoa que ouve a sua música favorita, e esta ressonância pode resultar numa elevada potência de saída. Na sua investigação, é necessário projetar o recolhedor para que a sua frequência natural seja semelhante à frequência de funcionamento da máquina, obtendo assim energia elétrica a partir da "dança" da máquina para alimentar os sensores IoT.
Taufan acredita que a tecnologia de recolha de energia por vibração (VEH) desempenhará um papel importante na Indústria 4.0 no futuro. Os engenheiros de manutenção já não precisarão de monitorizar máquinas manualmente ou substituir baterias de sensores; na indústria ferroviária, as vibrações geradas pelos comboios que passam podem alimentar sensores IoT que monitorizam o estado dos carris, evitando interrupções nas viagens. No entanto, salienta que a VEH ainda não consegue substituir completamente as baterias em dispositivos pequenos como smartwatches, pois alcançar ressonância de baixa frequência num volume pequeno continua a ser um desafio por resolver. Taufan planeia permanecer no meio académico após concluir o doutoramento, continuando a investigar e a lecionar na área das vibrações.
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