Una revolución para los cacharritos con luz

Desde que un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (EE.UU.) desarrollase el primer nanogenerador triboelétrico (NGTE) en 2012, el desarrollo de esta tecnología para suministrar energía a dispositivos electrónicos de pequeño tamaño ha sido continua. Para entendernos, un NGTE es capaz de generar electricidad a partir de la fricción.

Los NGTEs consisten en dos materiales diferentes a los que se les hace frotarse. La frotación hace que los materiales a los que les gusta ceder electrones, como el vidrio o el nailon, los donen a materiales que les gusta absorberlos, como la silicona o el teflón. Pero como el rozamiento lleva al desgaste los investigadores en 2012 desarrollaron el producto para que el rozamiento solo ocurriese a nivel molecular, esto es, dispusieron los materiales de tal manera que generan electricidad cuando reciben presión: al recibirla las estructuras se interpenetran, causando la fricción que lleva a la generación de electricidad.

Los NGTEs tienen una impresionante eficiencia de conversión de energía, pero tienen el problema de que son solo utilizables por dispositivos rígidos. Ahora un grupo de investigadores que participaron en el diseño original han creado una versión flexible, con lo que se tendría una fuente de energía fiable para dispositivos que cambian de forma, desde combarse (como algunos teléfonos móviles) a estirarse, como algunos dispositivos biomédicos.

La solución proporcionaría una fuente de energía fiable para dispositivos que cambian de forma

La revolución de la forma ha venido de un cambio radical en los materiales empleados. Según publican en Science Advances, el equipo de Fang Yi ha combinado un electrodo de líquido conductor con una cubierta flexible de caucho elástico. El nuevo dispositivo ha sido bautizado como saTENG (del inglés para NGTE de forma adaptable),  puede adaptarse a cualquier forma geométrica y estirarse un 300% sin que pierda rendimiento como nanogenerador.

Como prueba de su adaptabilidad, los investigadores los incorporaron a un zapato que, en el momento en el que la persona que lo llevaba deba un paso, producía energía suficiente para iluminar más de 80 LEDs y a una pulsera, en la que cualquier movimiento del brazo iluminaba los LEDs.

El nuevo dispositivo puede adaptarse a cualquier forma geométrica y estirarse un 300%  

Por si lo anterior no fuese ya muy interesante, los científicos comprobaron que el agua puede usarse como electrodo líquido. Esto abre un sinfín de posibilidades para el uso de los saTENGs en nuevas  aplicaciones en electrónica flexible que aún están por descubrir, muchas de ellas probablemente en el campo biomédico. Un ejemplo fácil: un marcapasos que genere su propia energía con cada latido. Y, quizás, un móvil que se recarga solo por llevarlo encima...

Referencia: Fang Yi et al. (2016) A highly shape-adaptive, stretchable design based on conductive liquid for energy harvesting and self-powered biomechanical monitoring Science Advances doi: 10.1126/sciadv.1501624 

* Este artículo es parte de ‘Proxima’, una colaboración semanal de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV con Next. Para saber más, no dejes de visitar el Cuaderno de Cultura Científica.