La energía cinética se convierte en electricidad
Hoy en día tenemos muchos dispositivos y todos necesitan cargarse. Aunque ahora hay bases de carga inalámbrica, siguen conectadas a una toma de corriente. En muchos casos, el proceso de carga apenas ha evolucionado en la última década o más.
Pero ahora, investigadores de la Universidad de Buffalo y de la Academia China de Ciencias (CAS) podrían haber desarrollado el siguiente paso de esta evolución, uno que ya no requeriría enchufar nada a una toma de corriente. Según su investigación, publicada recientemente en la revista Nano Energy, basta con una lengüeta metálica especial y un poco de movimiento corporal.
El secreto es un efecto llamado carga triboeléctrica, algo que la mayoría de las personas ya ha visto —o sentido— alguna vez. La carga triboeléctrica ocurre cuando un material adquiere carga eléctrica tras entrar en contacto por fricción con otro material.
Sí, así es. La mayor parte de la electricidad estática se produce de esta manera, por ejemplo, cuando tocas a alguien por accidente y recibes una pequeña descarga. Y no, no hablamos de una descarga emocional, tontuelo.
Este tipo de electrificación por contacto ha sido bastante difícil de convertir en una fuente de energía útil, aunque se han realizado estudios al respecto. Con demasiada frecuencia, los materiales son difíciles de producir o no resultan rentables. Según se afirma, la lengüeta metálica desarrollada por los investigadores supera estos obstáculos.
Energía a través del movimiento
La lengüeta tiene dos capas delgadas de oro que intercalan una lámina de un polímero a base de silicio llamado polidimetilsiloxano, que suele utilizarse en lentes de contacto y en Silly Putty. Una de las capas de oro se estira y luego se suelta, lo que hace que se arrugue. Al volver a aplicar fuerza, el movimiento entre las capas de oro y el polímero genera fricción.
«Esto hace que los electrones fluyan de un lado a otro entre las capas de oro. Cuanta más fricción, mayor es la cantidad de energía que se produce», dijo el autor principal Yun Xu, profesor del Instituto de Semiconductores de la CAS, en un comunicado de prensa. Los investigadores explicaron que esta fricción puede surgir del más leve movimiento de un dedo.
Como demostración en su estudio, los investigadores utilizaron una lengüeta metálica de apenas 1,5 cm (0,6 pulgadas) de largo y 1 cm (0,4 pulgadas) de ancho. La pequeña lengüeta generó 124 voltios, con una corriente y una densidad máximas suficientes para encender 48 luces LED rojas al mismo tiempo. Aunque la tecnología aún no está del todo lista, los investigadores esperan que pronto su material pueda cargar teléfonos inteligentes y otros dispositivos inteligentes con solo movimiento.
«A nadie le gusta estar atado a una toma de corriente o cargar con un cargador portátil. El cuerpo humano es una fuente abundante de energía. Pensamos: “¿Por qué no aprovecharla para producir nuestra propia energía?”», dijo en el comunicado de prensa el autor principal Qiaoqiang Gan, profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Universidad de Buffalo.
Gan y sus colegas planean mejorar el rendimiento de este dispositivo de carga triboeléctrica y, al mismo tiempo, trabajar en una batería portátil que permita almacenar la energía que genera la lengüeta.
