Un nuevo dispositivo imita las ramas y las hojas de un álamo y genera electricidad cuando sus hojas artificiales se mecen con el viento.
El concepto no sustituirá a los aerogeneradores, pero la tecnología podría dar lugar a un nicho de mercado para máquinas pequeñas y visualmente discretas que convierten el viento en electricidad, afirma Michael McCloskey, profesor asociado de genética, desarrollo y biología celular en la Universidad Estatal de Iowa, quien dirigió el diseño del dispositivo.
«Las posibles ventajas son su estética y su menor escala, que quizá permita captar energía fuera de la red», afirma McCloskey. «Nos propusimos responder a la pregunta de si se pueden obtener cantidades útiles de energía eléctrica de algo que parece una planta. La respuesta es “posiblemente”, pero la idea requerirá más desarrollo».
McCloskey afirma que las torres de telefonía móvil en algunos lugares urbanos, como Las Vegas, se han camuflado como árboles, con hojas que sirven únicamente para mejorar el atractivo estético de la torre. Aprovechar la energía de esas hojas aumentaría su funcionalidad, señala.
El artículo publicado en PLOS ONE presenta un ejemplo de biomimética, es decir, el uso de medios artificiales para imitar procesos naturales. Este concepto ha inspirado nuevas formas de abordar campos tan diversos como la informática, la fabricación y la nanotecnología.
Es poco probable que muchas personas confundan el prototipo del laboratorio de McCloskey con un árbol real. El dispositivo tiene una estructura metálica de la que cuelgan una docena de láminas de plástico con forma de hojas de álamo.
Curtis Mosher, científico asociado en la Universidad Estatal de Iowa y coautor del artículo, afirma que no hay una gran distancia entre el prototipo construido por los investigadores y un árbol artificial mucho más convincente, con decenas de miles de hojas, cada una de las cuales produciría electricidad a partir de la energía eólica.
«Sin duda es posible, pero el reto consiste en lograrlo sin comprometer la eficiencia», afirma Mosher. «Hace falta más trabajo, pero hay vías para conseguirlo».
Pequeñas tiras de plástico especializado dentro de los pecíolos liberan una carga eléctrica cuando el aire en movimiento las dobla. Estos procesos se conocen como efectos piezoeléctricos. Se tomó como modelo las hojas de álamo porque sus pecíolos aplanados hacen que las láminas oscilen con un patrón regular que optimiza la generación de energía mediante tiras piezoeléctricas flexibles.
Eric Henderson, profesor de genética, desarrollo y biología celular que también forma parte del equipo de investigación, imagina un futuro en el que los árboles biomiméticos ayuden a alimentar los electrodomésticos.
Henderson afirma que esta tecnología biomimética podría crear un mercado entre quienes quieran generar cantidades limitadas de energía eólica sin necesidad de torres o aerogeneradores altos y obstructivos.
Pero McCloskey afirma que hacer realidad esa visión exige encontrar un método alternativo de transducción mecánico-eléctrica, es decir, un mecanismo para convertir la energía eólica en electricidad utilizable. El método piezoeléctrico adoptado en los experimentos de ISU no alcanzó la eficiencia que la tecnología necesitará para competir en el mercado.
La piezoelectricidad era un punto de partida evidente porque los materiales están ampliamente disponibles, afirma Henderson. Pero dar el siguiente paso requerirá un nuevo enfoque.
Otros métodos de transducción, como la triboelectricidad —la generación de carga por fricción entre materiales distintos—, ofrecen una eficiencia similar y pueden alimentar sensores autónomos. Sin embargo, McCloskey afirma que se necesitará una eficiencia mucho mayor y más investigación para producir un dispositivo práctico.
